Wasseraufbereitungssystem und Verfahren zur Aufbereitung von in einem Wasserreservoir befindlichem Wasser Water treatment system and process for the treatment of water in a water reservoir
Die Erfindung betrifft ein Wasseraufbereitungssystem zur Aufbereitung von in einem Wasserreservoir befindlichem Wasser, sowie ein Verfahren zur Aufbereitung von in einem Wasserreservoir befindlichem Wasser. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Wasseraufbereitungssystem und ein Verfahren zur Reinigung und Entkeimung von Wasser, welches mit Menschen oder Tieren in Kontakt kommt, beispielweise Schwimmbad- oder Schwimmteichwasser, oder Wasser in Aquarien und dergleichen. The invention relates to a water treatment system for the treatment of befindlichem in a water reservoir water, and a method for the treatment of befindlichem in a water reservoir water. In particular, the invention relates to a water treatment system and a process for the purification and sterilization of water, which comes into contact with humans or animals, for example swimming pool or swimming pool water, or water in aquariums and the like.
Wasser in Wasserreservoirs unterliegen umwelteinflussbedingt einem permanenten Eintrag von Verschmutzungen, insbesondere Verschmutzungen in Partikelform. Beispielsweise können aus der Luft permanent anorganische und organische Substanzen, Partikel und Kleinstpar- tikel in das Wasser aufgenommen werden. Zusätzlich können partikuläre Verschmutzungen auch über Menschen oder Tiere, insbesondere Insekten eingebracht werden. Bei Gewässern, welche zur Benutzung durch Menschen vorgesehen sind, beispielsweise zum Baden bzw. Schwimmen, sind insbesondere in das Wasser eingebrachte Mikroorganismen und Keime als potentiell gefährdend, insbesondere als gesundheitsschädlich anzusehen. Solche Mikroorga- nismen, beispielsweise Bakterien, Pilze, oder mikroskopische Algen neigen dazu, sich an den dem Wasser zugewandten Oberflächen eines Wasserreservoirs abzulagern, und sich dort zu vermehren. Solche Ablagerungen von Keimen bilden sich insbesondere bei stagnierenden Strömungsverhältnissen, also wenn das Wasser im Wasserreservoir kaum umgewälzt und durchmischt wird. Water in water reservoirs are subject to environmental influences due to a permanent entry of contaminants, especially soiling in particle form. For example, inorganic and organic substances, particles and microparts can be permanently absorbed into the water from the air. In addition, particulate soils can also be introduced via humans or animals, in particular insects. In the case of waters intended for use by humans, for example for bathing or swimming, microorganisms and germs introduced into the water, in particular, are to be regarded as potentially hazardous, in particular harmful to health. Such microorganisms, for example bacteria, fungi or microscopic algae, tend to deposit on the water-facing surfaces of a water reservoir and multiply there. Such deposits of germs are formed especially in stagnant flow conditions, ie when the water in the water reservoir is hardly circulated and mixed.
Zur Entkeimung von Wasser in Wasserreservoirs, zum Beispiel Schwimmbädern, Badebecken und dergleichen, ist es üblich, das Schwimm- bzw. Badewasser mittels keimabtötenden Chemikalien aufzubereiten bzw. zu desinfizieren. In den meisten Fällen kommen dabei halogenbasierte, insbesondere chlor- oder brom-haltige Desinfektionsmittel zum Einsatz. Um eine ausreichende Desinfektionswirkung zu erzielen, sind insbesondere bei häufig von Menschen benutzten Gewässern, beträchtliche Konzentrationen dieser Desinfektionsmittel notwendig. Nachteilig hierbei ist unter anderem die haut- und schleimhautreizende Wirkung derartiger
Desinfektionsmittel. Weiters kommt es durch den Einsatz halogenfreisetzender Desinfektionsmittel häufig zur Bildung unangenehmer Gerüche. For the disinfection of water in water reservoirs, for example swimming pools, baths and the like, it is customary to treat the swimming or bathing water by means of germicidal chemicals or to disinfect. In most cases, halogen-based, in particular chlorine or bromine-containing disinfectants are used. In order to achieve a sufficient disinfecting effect, considerable concentrations of these disinfectants are necessary, especially in waters frequently used by humans. The disadvantage here is, inter alia, the skin and mucous membrane irritant effect of such Disinfectant. Furthermore, the use of halogen-releasing disinfectants often leads to the formation of unpleasant odors.
In der jüngeren Vergangenheit wurden einige Anstrengungen bzw. Versuche unternommen, um halogenhaltige Desinfektionsmittel zu ersetzen, bzw. um wenigstens die notwendige Menge an derartigen, halogenhaltigen Desinfektionsmittel möglichst gering zu halten. Unter anderem wurden Untersuchungen durchgeführt, bei welchen Wässer in Schwimmbädern zwecks Entfernung von Mikroorganismen bzw. Keimen mittels Membranfiltrationsanlagen aufbereitet wurden. In the recent past, some efforts or attempts have been made to replace halogen-containing disinfectants, or to keep at least the necessary amount of such halogen-containing disinfectants as low as possible. Among other things, investigations were carried out in which water was treated in swimming pools for the purpose of removing microorganisms or germs by means of membrane filtration systems.
Es besteht jedoch weiterhin Optimierungsbedarf, insbesondere hinsichtlich der Aufbereitungs- und Betriebseffizienz derartiger Wasseraufbereitungsverfahren und Aufbereitungssysteme. Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Wasseraufbereitungssystem und ein Verfahren zur Wasseraufbereitung bereitzustellen, durch welche die Reinigungs- und Betriebseffizienz bei der Aufbereitung von in Wasserreservoirs befindlichen Wasser verbessert werden kann. However, there is still a need for optimization, in particular with regard to the treatment and operating efficiency of such water treatment processes and treatment systems. The object of the invention is therefore to provide a water treatment system and a method for water treatment, by which the cleaning and operating efficiency in the treatment of water located in water reservoirs can be improved.
Die Aufgabe der Erfindung wird einerseits dadurch gelöst, dass ein verbessertes Wasseraufbereitungssystem zur Aufbereitung von in einem Wasserreservoir, zum Beispiel in einem Schwimmbecken, Teich oder Aquarium befindlichem Wasser, insbesondere zur Reinigung und Entkeimung des Wassers bereitgestellt wird. The object of the invention is achieved, on the one hand, by providing an improved water treatment system for the treatment of water present in a water reservoir, for example in a swimming pool, pond or aquarium, in particular for cleaning and disinfecting the water.
Das Wasseraufbereitungssystem umfasst eine Umlaufrezirkulationsvorrichtung mit einer Fördervorrichtung, einer oder mehrerer Entnähmet ei tung(en) zur Entnahme einer festlegbaren Menge des Wassers aus dem Wasserreservoir pro Zeiteinheit, und einer oder mehrerer Rück- führungsleitung(en) zur Rückführung des Wassers in das Wasserreservoir. Weiters umfasst das Wasseraufbereitungssystem eine in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung angeordnete Membranfiltrationsvorrichtung, welche mehrere strömungstechnisch parallel geschaltete Filtermodule umfasst. Dabei sind die Filtermodule beschickungsseitig wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Entnahmeleitung(en) und filtratseitig wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Rückführungsleitungen leitungsverbunden. Außerdem sind zur Reinigung der Filtermodule die Filtermodule filtratseitig wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit einer Rückspülflüssigkeitsquelle leitungsverbunden sowie die
Filtermodule beschickungsseitig wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit einem Abfluss leitungsverbunden. The water treatment system includes a recirculation recirculation device having a delivery device, one or more de-misting devices for taking a determinable amount of the water from the water reservoir per unit time, and one or more recirculation lines for returning the water to the water reservoir. Furthermore, the water treatment system comprises a membrane filtration device arranged in the circulation recirculation device, which comprises a plurality of filter modules connected in parallel in terms of flow technology. In this case, the filter modules can either be shut off or flowed through on the feed side with the removal line (s) and, on the filtrate side, optionally shut off or throughflow with the return line (s). In addition, the filter modules are filtrateseitig either shut off or flow-through with a backwash liquid source line connected and to clean the filter modules Filter modules on the feed side can be shut off or flowed through with a drain connected to the line.
Insbesondere ist eine Gaszufuhrvorrichtung vorgesehen, welche einerseits zur Reinigung der Filtermodule wahlweise absperrbar oder durchströmbar beschickungsseitig mit den Filtermodulen der Membranfiltrationsvorrichtung leitungsverbunden ist, sodass alle Filtermodule mit Gas gespült werden können, und welche Gaszufuhrvorrichtung außerdem zur Umwälzung und Durchmischung des Wassers im Wasserreservoir wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Rückführungsleitung(en) der Umlaufrezirkulationsvorrichtung leitungsverbunden ist. In particular, a gas supply device is provided which on the one hand for cleaning the filter modules selectively shut-off or flow-connected feed side with the filter modules of the membrane filtration device, so that all filter modules can be flushed with gas, and which gas supply device also for circulation and mixing of the water in the water reservoir optionally shut off or flowed through is line connected to the return line (s) of the circulation recirculation device.
Filtermodule von Membranfiltrationsanlagen beinhalten in der Regel eine Vielzahl an mikroporösen Filtermembranen, beispielsweise Flach- oder Hohlfasermembranen. Die Filterwirkung einer Membran ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass das Wasser durch die Membranwände strömt, und die zu entfernenden Partikel, zum Beispiel Kulturen von Mikroorganismen auf einer Seite einer Membran zurückgehalten werden. Unter den Begriffen beschickungsseitig' bzw. ,Beschickungsseite' wird obenstehend und im Folgenden diejenige Seite des Filtermoduls verstanden, auf welcher im Filtrationsbetrieb das zu filtrierende Wasser in ein Filtermodul eingeleitet wird. Unter den Begriffen ,filtratseitig' bzw. ,Filtratseite' wird obenstehend und im Folgenden diejenige Seite des Filtermoduls verstanden, auf welcher im Filtrationsbetrieb das filtrierte Wasser aus einem Filtermodul abgezogen wird. Filter modules of membrane filtration systems usually include a variety of microporous filter membranes, such as flat or hollow fiber membranes. The filtering effect of a membrane is characterized in that the water flows through the membrane walls, and the particles to be removed, for example cultures of microorganisms, are retained on one side of a membrane. The terms feed side 'or' feed side 'is understood above and below that side of the filter module on which the filtered water in the filtration operation is introduced into a filter module. The term "filtrate side" or "filtrate side" is understood above and below as that side of the filter module on which the filtered water is withdrawn from a filter module during filtration operation.
Im Filtrationsbetrieb eines Filtermoduls der Membranfiltrationsvorrichtung erhöht sich aufgrund des Zurückhaltens der Partikel beschickungsseitig die Partikelmenge im Filtermodul. Dadurch kommt es im Laufe der Zeit beschickungsseitig zur Bildung von Ablagerungen auf den entsprechenden Membranoberflächen eines Filtermoduls, welche den weiteren Wasseraufbereitungsbetrieb beeinträchtigen können. Aus diesem Grund müssen die Filtermodule der Membranfiltrationsvorrichtung, abhängig vom Verschmutzungsgrad des Wassers im Wasserreservoir, in bestimmten Zeitintervallen gereinigt, insbesondere durch Rückspülen des Filtermoduls gereinigt werden. Hierzu können die Filtermodule von den Entnahme- und Rückführungsleitungen der Umlaufrezirkulationsvorrichtung abgesperrt werden, und die Filtermodule unter Umkehrung der Flussrichtung im Vergleich zum Filtrationsbetrieb mit der Rück- spülflüssigkeit gereinigt werden.
Durch die Merkmale des vorgeschlagenen Wasseraufbereitungssystems kann die Gaszufuhrvorrichtung einerseits zur beschickungsseitigen Spülung der Membranen der Filtermodule mit einem Gas verwendet werden. Eine solche Gasspülung ist insbesondere zweckmäßig, um die Partikel- und Keimablagerungen während eines Rückspülvorgangs von den Membranwänden abzulösen, und die Membranen der Filtermodule beschickungsseitig zu reinigen. Beschi- ckungsseitige Ablagerungen an den Membranwänden können durch die eingebrachten Gasblasen aufgebrochen, und von den Membranwänden entfernt werden. Zusätzlich können die Membranen durch den Gaseintrag in das Filtermodul in verstärkte Bewegung versetzt werden bzw. deformiert werden. Durch die Deformation und Agitation der Membranen können mechanische Kräfte, beispielsweise durch Reibung und Deformation, generiert werden, welche ebenfalls ein Aufbrechen und Ablösen partikulärer Ablagerungen von den Membranen fördern. Durch ein derartiges, beschickungsseitiges Spülen der Membranen eines Filtermoduls mit einem Gas, beispielsweise Druckluft, kann daher insbesondere die Durchgängigkeit der Membranen wieder verbessert werden, bzw. die Wasserdurchflussmenge über die Membranen wieder erhöht werden. Die gasunterstützt von den Membranoberflächen abgelösten Ablagerungen können während eines Rückspülvorgangs mittels die Rückspülflüssigkeit über den Abfluss entsorgt werden. Durch das Rückspülen können auch Ablagerungen aus den Membranporen entfernt werden. Insbesondere kann so ein sogenanntes ,Biofouling' der Membranen wirksam hintangehalten werden. In the filtration operation of a filter module of the membrane filtration device increases due to the retention of the particles on the feed side, the amount of particles in the filter module. As a result, deposits on the corresponding membrane surfaces of a filter module, which may adversely affect the further water treatment operation, occur over time on the feed side. For this reason, the filter modules of the membrane filtration device, depending on the degree of contamination of the water in the water reservoir, cleaned at certain time intervals, in particular be cleaned by backwashing the filter module. For this purpose, the filter modules can be shut off from the removal and return lines of the circulation recirculation device, and the filter modules can be cleaned by reversing the flow direction in comparison to the filtration operation with the backwash liquid. Due to the features of the proposed water treatment system, the gas supply device can be used on the one hand for the feed side flushing of the membranes of the filter modules with a gas. Such a gas purging is particularly expedient for detaching the particle and germ deposits from the membrane walls during a backwashing process, and for cleaning the membranes of the filter modules on the feed side. Loading-side deposits on the membrane walls can be broken up by the introduced gas bubbles and removed from the membrane walls. In addition, the membranes can be set in reinforced motion by the gas entry into the filter module or deformed. By the deformation and agitation of the membranes mechanical forces, for example by friction and deformation, can be generated, which also promote breaking up and detachment of particulate deposits from the membranes. By such, feed side flushing of the membranes of a filter module with a gas, such as compressed air, therefore, in particular the continuity of the membranes can be improved again, or the water flow rate can be increased through the membranes again. The gas-assisted deposits detached from the membrane surfaces can be disposed of via the drain during a backwashing process by means of the backwashing liquid. Backwashing can also remove deposits from the membrane pores. In particular, so-called biofouling of the membranes can be effectively prevented.
Zusätzlich kann durch die Merkmale des vorgeschlagenen Wasseraufbereitungssystems mittels der Gaszufuhrvorrichtung aber auch Gas direkt in das Wasserreservoir eingebracht werden. Dadurch wird die Umwälzung und Durchmischung des Wassers im Wasserreservoir ge- fördert, und kann eine Stagnation des Wassers im Wasserreservoir vermieden werden. In weiterer Folge kann auf diese Weise der Bildung von partikulären Ablagerungen, insbesondere die Bildung von Keimablagerungen bzw. die Bildung von Mikroorganismenkulturen an den dem Wasser zugewandten Oberflächen des Wasserreservoirs entgegengewirkt werden. Insbesondere kann so die Bildung von Algenschichten im Wasserreservoir hintangehalten werden. In addition, by the features of the proposed water treatment system by means of the gas supply device but also gas can be introduced directly into the water reservoir. As a result, the circulation and mixing of the water in the water reservoir is promoted, and stagnation of the water in the water reservoir can be avoided. Subsequently, the formation of particulate deposits, in particular the formation of germ deposits or the formation of microorganism cultures on the water-facing surfaces of the water reservoir can be counteracted in this way. In particular, the formation of algae layers in the water reservoir can thus be avoided.
Wenn gewünscht, kann der Gaseintrag, insbesondere bei Badepools bzw. Badebecken selbstverständlich auch zur Steigerung des Wohlbefindens der Benutzer bzw. Badegäste angewen-
det werden, zum Beispiel indem durch geeignete, düsenartige Gas-Einbringöffnungen whirl- poolartige Verwirbelungen im Pool generiert werden. If desired, the entry of gas, especially in the case of bathing pools or baths, can of course also be used to increase the well-being of the users or bathers. for example, whirl pool-like turbulences are generated in the pool by means of suitable nozzle-like gas introduction openings.
Zur Steigerung der Reinigungseffizienz für die Membranen der Filtermodule kann es zweck- mäßig sein, dass die Filtermodule wenigstens zwei Gaseinleitungsanschlüsse aufweisen. Dadurch kann das Gas an wenigstens zwei verschiedenen Stellen in ein Filtermodul eingebracht werden, wodurch besonders turbulente Gasströmungen im Filtermodul generiert werden können. So kann auch die Dauer eines Spülvorgangs mit Gas vorteilhafterweise verringert werden, wodurch die Gaszufuhrvorrichtung des Wasseraufbereitungssystems vermehrt zur Umwälzung bzw. Durchmischung des Wassers im Wasserreservoir einsetzbar ist. To increase the cleaning efficiency for the membranes of the filter modules, it may be expedient that the filter modules have at least two gas inlet connections. As a result, the gas can be introduced into a filter module at at least two different locations, as a result of which particularly turbulent gas flows can be generated in the filter module. Thus, the duration of a rinsing process with gas can be advantageously reduced, whereby the gas supply device of the water treatment system is increasingly used for circulation or mixing of the water in the water reservoir.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass jedem Filtermodul der Membranfiltrationsvorrichtung filtratseitig ein Absperrorgan zugeordnet ist. Dadurch können die Filtermodule unter Umkehr der Flussrichtung über die Filtermodule jeweils separat und unabhängig voneinander mittels der Rückspülflüssigkeitsquelle rückgespült werden. Auf diese Weise können aufwendige und großdimensionierte Maßnahmen bzw. Vorrichtungen zur Bereitstellung hoher Rückspülflüssigkeitsmengen bzw. hoher Rückspülflüssigkeitsvolums- ströme erübrigt werden, wodurch die Produktions- bzw. Beschaffungskosten für das Wasseraufbereitungssystem gesenkt werden können. In a development of the invention it can be provided that each filter module of the membrane filtration device is assigned a shut-off valve on the filtrate side. As a result, the filter modules can be backwashed by reversing the flow direction via the filter modules separately and independently of each other by means of the backwashing liquid source. In this way, complex and large-scale measures or devices for the provision of high backwash liquid quantities or high backwash liquid volume flows can be dispensed with, whereby the production or procurement costs for the water treatment system can be reduced.
Bei einer weiteren Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass die Filtermodule der Membranfiltrationsvorrichtung beschickungsseitig über ein gemeinsames Absperr- oder Durchflussregelorgan mit der oder den Entnahmeleitung(en) leitungsverbunden sind, und die Filtermodule beschickungsseitig über ein gemeinsames Durchflussregel- oder Absperrorgan mit dem Abfluss leitungsverbunden sind, und dass die Filtermodule filtratseitig über wenigstens ein Umschaltmittel mit der oder den Rückführungsleitung(en) der Umlaufrezirkulations- vorrichtung und der Rückspülflüssigkeitsquelle leitungsverbunden sind. Durch diese Merkmale kann mit wenigen, einfachen Mitteln bedarfsabhängig oder in periodischen Zeitintervallen ein Reinigungsvorgang für die Filtermodule der Membranfiltrationsvorrichtung eingeleitet bzw. durchgeführt werden. Dabei können die Absperr- oder Regelorgane bzw. das wenigstens eine Umschaltmittel benutzt werden, um die Filtermodule strömungstechnisch von der oder den Entnähmet ei tung(en) bzw. der oder den Rückführungsleitungen zu trennen, und in weiterer Folge kann ein Reinigungsvorgang unter Umkehr der Flussrichtung über die Filtermodule
durchgeführt werden. Die dabei anfallende, relativ stark verschmutzte Spülflüssigkeit kann nach filtratseitiger Zufuhr mittels der Rückspülflüssigkeitsquelle und Durchtritt durch ein Filtermodul direkt über die gemeinsame Leitungsverbindung in den Abfluss entsorgt werden, sodass ein möglichst effizienter Betrieb des Wasseraufbereitungssystems gewährleistet wer- den kann. Bevorzugt erfolgt bei einer Rückspülung eines Filtermoduls gleichzeitig auch eine beschickungsseitige Gasspülung des Filtermoduls. In a further embodiment, it may be provided that the filter modules of the membrane filtration device are line connected to the feed line (s) via a common shut-off or flow control element, and the filter modules are line connected to the drain via a common flow control or shut-off device, and in that the filter modules are line-connected to the filtrate side via at least one switching means with the return line (s) of the circulation recirculation device and the backwashing liquid source. As a result of these features, a cleaning process for the filter modules of the membrane filtration device can be initiated or carried out with a few simple means as needed or in periodic time intervals. In this case, the shut-off or control elements or the at least one switching means can be used to fluidically separate the filter modules from the or the Entnähmet device (s) or the or the return lines, and subsequently a cleaning process under reversal of the flow direction via the filter modules be performed. The resulting, relatively heavily soiled rinsing liquid can be disposed of filtrate-side supply by means of the backwash liquid source and passage through a filter module directly via the common line connection in the drain, so that the most efficient operation of the water treatment system can be ensured. In the case of a backwashing of a filter module, it is preferable at the same time to carry out a feed-side gas purging of the filter module.
Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltungsform des Wasseraufbereitungssystems kann dadurch bereitgestellt werden, dass die Rückspülflüssigkeitsquelle durch eine Trinkwasserzuleitung gebildet ist. Durch dieses bauliche Merkmal können die Filtermodule mit Trinkwasser rückgespült werden. Dadurch ist auch ein Rückspülmedium mit verhältnismäßig hohem Reinheitsgrad zur Reinigung der Filtermodule bereitgestellt. Weiters kann so auf andere, aufwendigere Rückspül Vorrichtungen, wie zum Beispiel Rückspülpumpen, Filtratsammelbecken oder dergleichen, verzichtet werden. Auf diese Weise kann eine wirksame und gleichzeitig kosten- effiziente Variante zum Rückspülen bzw. Reinigen der Filtermodule der Membranfiltrationsvorrichtung bereitgestellt werden. Außerdem ist auf diese Weise die Gefahr eines unbeabsichtigten bzw. unerwünschten Eintrags von Verschmutzungen in das Wasserreservoir durch das Wasseraufbereitungssystem selbst, zumindest weitestgehend minimiert. In diesem Zusammenhang kann eine Ausgestaltungsvariante vorteilhaft sein, bei welcher die Filtermodule ohne Zwischenschaltung einer Fördervorrichtung mit der Trinkwasserzuleitung leitungsverbunden sind. Auf diese Weise können die Filtermodule alleinig durch den vorhandenen Trinkwasserzuleitungsdruck rückgespült werden, und sind zusätzliche Rückspülvorrichtungen erübrigt. Dadurch kann eine Rückspülung eines Filtermoduls in besonders energie- und kosteneffizienter Art und Weise durchgeführt werden. Insbesondere hat sich erwiesen, dass bei Rückspülen von jeweils nur einer Teilmenge an Filtermodulen und insbesondere nur einem Filtermodul zur selben Zeit, der jeweils vorhandene Trinkwasserzuleitungsdruck ausreichend ist, um ein wirksames Rückspülen der Filtermodule zu bewerkstelligen. Zum Ausgleichen von Druckschwankungen, oder falls die Trinkwasserzuleitung einen sehr hohen Wasserdruck aufweist, kann es zweckmäßig sein, der Trinkwasserzuleitung für die Filtermodule einen Druckminderer zuzuordnen.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der Trinkwasserzuleitung eine Dosiervorrichtung zur Zu- dosierung von Reinigungschemikalien in das Trinkwasser zugeordnet ist. Die Reinigungschemikalien können dabei beispielsweise durch Tenside, Desinfektionsmittel oder andere Substanzen, welche eine effiziente Reinigung der Membranen unterstützen, gebildet sein. Dadurch kann die Reinigungseffizienz für die Filtermodule weiter gesteigert werden, und damit ein möglichst problemloser Betrieb des Wasseraufbereitungssystems gewährleistet werden. A further advantageous embodiment of the water treatment system can be provided by the fact that the backwashing liquid source is formed by a drinking water supply line. Due to this structural feature, the filter modules can be backwashed with drinking water. This also provides a backwashing medium with a relatively high degree of purity for cleaning the filter modules. Furthermore, it is possible to dispense with other, more expensive backwashing devices, such as, for example, backwash pumps, filtrate collection tanks or the like. In this way, an effective and at the same time cost-effective variant for backwashing or cleaning the filter modules of the membrane filtration device can be provided. In addition, in this way, the risk of accidental or undesirable entry of contaminants in the water reservoir through the water treatment system itself, at least minimized as far as possible. In this context, an embodiment variant may be advantageous in which the filter modules are conductively connected to the drinking water supply line without the interposition of a conveyor device. In this way, the filter modules can be backwashed solely by the existing drinking water supply pressure, and additional backwash devices are unnecessary. As a result, a backwashing of a filter module can be carried out in a particularly energy-efficient and cost-effective manner. In particular, it has been found that in backwashing of only a subset of filter modules and in particular only one filter module at the same time, the existing existing drinking water supply pressure is sufficient to accomplish an effective backwashing of the filter modules. To compensate for pressure fluctuations, or if the drinking water supply has a very high water pressure, it may be appropriate to assign a pressure reducer to the drinking water supply for the filter modules. Furthermore, it can be provided that the drinking water supply is associated with a metering device for metering cleaning chemicals into the drinking water. The cleaning chemicals can be formed, for example, by surfactants, disinfectants or other substances which promote efficient cleaning of the membranes. Thereby, the cleaning efficiency for the filter modules can be further increased, and thus a problem-free operation of the water treatment system can be ensured.
Bei einer weiteren, zweckmäßigen Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass die Umlaufrezirkulationsvorrichtung einen Durchflussmengensensor zur Erfassung der Durch- flussmenge des Wassers über das Filtermodul im Filtrationsbetrieb umfasst. Dadurch kann ein Reinigungsvorgang für die Filtermodule bei einer Unterschreitung eines festlegbaren In a further expedient embodiment variant, it can be provided that the circulation recirculation device comprises a flow rate sensor for detecting the flow rate of the water through the filter module in filtration operation. As a result, a cleaning process for the filter modules in case of falling below a definable
Schwellwerts für die Durchflussmenge vorgenommen werden. Der Reinigungsvorgang kann dabei beispielweise automatisiert von einer entsprechend programmierten Steuerungsvorrich- tung des Wasseraufbereitungssystems ausgelöst werden, wodurch ein besonders effizienter Betrieb des Wasseraufbereitungssystems bereitgestellt werden kann. Threshold for the flow rate can be made. The cleaning process can be triggered, for example, automatically by a suitably programmed control device of the water treatment system, whereby a particularly efficient operation of the water treatment system can be provided.
Alternativ und/oder zusätzlich kann die Umlaufrezirkulationsvorrichtung auch zwei oder mehr als zwei Drucksensoren zur Erfassung des Druckverlustes über die Filtermodule im Filt- rationsbetrieb umfassen. Dadurch kann ein Reinigungsvorgang für ein Filtermodul bei Überschreitung eines festlegbaren Schwellwerts für den Druckverlust vorgenommen bzw. eingeleitet werden. Alternatively and / or additionally, the circulation recirculation device may also comprise two or more than two pressure sensors for detecting the pressure loss across the filter modules in filtration operation. As a result, a cleaning process for a filter module can be undertaken or initiated if a definable threshold value for the pressure loss is exceeded.
Weiters kann es sinnvoll sein, dass die Umlaufrezirkulationsvorrichtung des Wasseraufberei- tungssystems einen Aktivkohlefilter umfasst. Mit einem derartigen Aktivkohlefilter sind auch Substanzen, insbesondere organische Substanzen aus dem Wasser entfernbar, welche mittels der Membranfiltrationsvorrichtung nicht oder nur ungenügend aus dem Wasser abgetrennt werden können. Dabei kann es vor allem um im Wasser gelöste, nicht-partikuläre Stoffe handeln. Bevorzugt ist ein derartiger Aktivkohlefilter wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Entnahmeleitung(en) der Umlaufrezirkulationsvorrichtung, oder wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Rückführungsleitung(en) der Umlaufrezirku- lationsvorrichtung leitungsverbunden, sodass das Wasser in der Umlaufrezirkulationsvorrich-
tung wahlweise über den Aktivkohlefilter geführt werden kann, oder über eine Bypassleitung um den Aktivkohlefilter herum geführt werden kann. Furthermore, it may be expedient that the circulation recirculation device of the water treatment system comprises an activated carbon filter. With such an activated carbon filter and substances, in particular organic substances from the water are removable, which can not be separated from the water or insufficiently by means of the membrane filtration device. It can be, above all, non-particulate matter dissolved in water. Such an activated carbon filter is preferably selectively closable or permeable to the withdrawal line (s) of the circulation recirculation device, or optionally shut-off or permeable to the return line (s) of the circulation recirculation device, so that the water in the recirculation recirculation device tion can be performed either over the activated carbon filter, or can be performed by a bypass line around the activated carbon filter around.
Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungsform des Wasseraufbereitungssystems kann vorgesehen sein, dass die Umlaufrezirkulationsvorrichtung einen Ionentauscher zur Entfernung von ionischen Nährstoffverbindungen umfasst. Dadurch kann zusätzlich zur Entfernung von Mikroorganismen durch die Membranfiltrationsvorrichtung, den Mikroorganismen auch die Grundlage zur Vermehrung zumindest teilweise entzogen werden, und kann das Wachstum von Mikroorganismen, beispielsweise Bakterienkulturen im Wasser wirksam weiter unterdrückt bzw. zumindest die Vermehrung der Mikroorganismen verringert werden. Selbstverständlich können sowohl Anionentauscher und/oder Kationentauscher zur Anwendung kommen, um dem Wasser Nährstoff-Ionen in der anionischen und/oder kationischen Form zu entziehen. In a further advantageous embodiment of the water treatment system it can be provided that the circulation recirculation device comprises an ion exchanger for the removal of ionic nutrient compounds. As a result, in addition to the removal of microorganisms by the membrane filtration device, the microorganisms can also be at least partially deprived of the basis for propagation, and the growth of microorganisms, for example bacterial cultures in the water can be further effectively suppressed or at least the multiplication of the microorganisms can be reduced. Of course, both anion exchangers and / or cation exchangers can be used in order to extract from the water nutrient ions in the anionic and / or cationic form.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Wasseraufbereitungssystem eine Dosiervorrichtung zur Beimengung von Duftstoffen in das Wasser umfasst. Eine derartige Dosiervorrichtung kann dabei strömungstechnisch in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung angeordnet, oder dem Wasserreservoir selbst zugeordnet sein. Duftstoffe können dem Wasser beigemengt werden, um insbesondere das Wohlbefinden von Personen, zum Beispiel von Badegästen zu steigern. Ermöglicht ist ein Beimengen von Duftstoffen insbesondere durch die Aufbereitungselemente des vorgeschlagene Wasseraufbereitungssystems, welche zumindest weitestgehend bzw. meistens ein Beimengen von chlorhaltigen bzw. chlorfreisetzenden Desinfektionschemikalien in das Wasser erübrigen. In addition, it can be provided that the water treatment system comprises a metering device for the addition of perfumes in the water. Such a metering device can be arranged fluidically in the circulation recirculation device, or assigned to the water reservoir itself. Fragrances can be added to the water, in particular to increase the well-being of persons, for example bathers. It is possible to add fragrances, in particular by the treatment elements of the proposed water treatment system, which at least largely or usually a mixing of chlorine-containing or chlorine-releasing disinfectant chemicals in the water unnecessary.
Eine weitere, zweckmäßige Ausgestaltungsvariante des Wasseraufbereitungssystems kann derart ausgestaltet sein, dass es eine Dosiervorrichtung zur Beimengung von antimikrobiell wirkenden Substanzen in das Wasser umfasst. Auf diese Weise können antimikrobiell wirkende Stoffe, wie zum Beispiel Silbernanopartikel in das Wasser eingebracht werden, wodurch sich die Wasserqualität nochmals weiter steigern lassen kann. Another, expedient embodiment variant of the water treatment system can be designed such that it comprises a metering device for adding antimicrobial substances into the water. In this way, antimicrobial substances, such as silver nanoparticles can be introduced into the water, whereby the water quality can be further increased.
Weiters kann eine Ausgestaltungsform des Wasseraufbereitungssystems zweckmäßig sein, bei welcher die Anzahl und die Filtrationskapazität der Filtermodule derart gewählt sind, dass durch die Rezirkulation und Filtration des Wassers eine Entfernungsrate für Mikroorganismen
erzielbar ist, welche größer ist als die Wachstumsrate der Mikroorganismen in dem Wasser im gleichen Zeitintervall. So kann eine Zunahme der Gesamtmenge an Mikroorganismen im Wasser wirksam hintangehalten werden, ohne dass hierfür der Einsatz von Desinfektionsmitteln nötig ist. Furthermore, an embodiment of the water treatment system may be expedient in which the number and the filtration capacity of the filter modules are selected such that the recirculation and filtration of the water, a removal rate for microorganisms is achievable, which is greater than the growth rate of the microorganisms in the water in the same time interval. Thus, an increase in the total amount of microorganisms in the water can be effectively prevented, without the need for the use of disinfectants is necessary.
Schließlich kann es auch sinnvoll sein, die Anzahl und die Filtrationskapazität der Filtermodule derart auszuwählen, dass das insgesamt im Wasserreservoir enthaltene Volumen an Wasser, pro Tag zumindest 1 Mal und bevorzugt zwischen 2 Mal und 10 Mal mittels der Membranfiltrationsvorrichtung filtriert werden kann. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass pro Tag eine ausreichende Menge des Wassers mittels des Wasseraufbereitungssystems aufbereitet bzw. gereinigt werden kann. Finally, it may also be useful to select the number and the filtration capacity of the filter modules such that the total volume of water contained in the water reservoir per day can be filtered at least once and preferably between 2 and 10 times by means of the membrane filtration device. In this way it can be achieved that per day a sufficient amount of water can be treated or purified by means of the water treatment system.
Die Aufgabe der Erfindung wird aber auch dadurch gelöst, dass ein Verfahren zur Aufbereitung von in einem Wasserreservoir, zum Beispiel in einem Schwimmbecken, Teich oder Aquarium befindlichem Wasser, insbesondere zur Reinigung und Entkeimung des Wassers bereitgestellt wird. Das Verfahren umfasst dabei folgende Verfahrensschritte: However, the object of the invention is also achieved by providing a process for the treatment of water present in a water reservoir, for example in a swimming pool, pond or aquarium, in particular for cleaning and disinfecting the water. The method comprises the following method steps:
Entnahme einer festlegbaren Menge des Wassers pro Zeiteinheit aus dem Wasserreservoir über eine oder mehrere Entnähmet eitung(en) einer Umlaufrezirkulationsvor- richtung; Withdrawing a definable amount of the water per unit time from the water reservoir via one or more defrosting lines of a recirculating recirculation device;
Filtration der entnommenen Teilmenge des Wassers mittels einer in der Umlaufrezir- kulationsvorrichtung angeordneten Membranfiltrationsvorrichtung, wobei die Membranfiltrationsvorrichtung mehrere strömungstechnisch parallel geschaltete Filtermodule umfasst, Filtration of the extracted subset of the water by means of a membrane filtration device arranged in the circulation recirculation device, wherein the membrane filtration device comprises a plurality of filter modules connected in parallel in terms of flow,
- Rückführung des Wassers in das Wasserreservoir über eine oder mehrere Rückfüh- rungsleitung(en) der Umlaufrezirkulationsvorrichtung; - Returning the water into the water reservoir via one or more recirculation line (s) of the circulating recirculation device;
Periodisches oder bedarfsabhängiges Reinigen der Membranen der Filtermodule durch Rückspülen mit einer Rückspülflüssigkeit unter Umkehrung der Flussrichtung über die Filtermodule im Vergleich zum Filtrationsbetrieb und Abführen der beim Rück- spülen anfallenden Abfallflüssigkeit über einen Abfluss. Periodic or demand-based cleaning of the membranes of the filter modules by backwashing with a backwash liquid, reversing the flow direction over the filter modules in comparison to the filtration operation and discharging the waste liquid arising during backwashing via a drain.
Insbesondere ist vorgesehen, dass zur Reinigung der Membranen der Filtermodule der Membranfiltrationsvorrichtung mittels einer Gaszufuhrvorrichtung beschickungsseitig Gas in die
Filtermodule eingeleitet wird, oder mittels der Gaszufuhrvorrichtung das Gas periodisch oder bedarfsabhängig zur Umwälzung des Wassers im Wasserreservoir an einer oder mehreren Stellen in das Wasserreservoir eingeleitet wird. Durch die Verfahrensmaßnahmen ist lediglich eine Gaszufuhrvorrichtung erforderlich, um einerseits die Membranen eines Filtermoduls der Membranfiltrationsvorrichtung durch Gaszufuhr zu reinigen, und andererseits die Umwälzung und Durchmischung des Wassers im Wasserreservoir zu unterstützen, und eine Stagnation des Wassers im Wasserreservoir zu vermeiden. Im Zuge eines Reinigungsvorgangs für die Filtermembranoberflächen durch Gasspülung werden die Filtermodule bevorzugt auch unter Umkehr der Flussrichtung imIn particular, it is provided that for cleaning the membranes of the filter modules of the membrane filtration device by means of a gas supply device feed side gas into the Filter module is initiated, or by means of the gas supply device, the gas is introduced periodically or as needed to circulate the water in the water reservoir at one or more points in the water reservoir. The method measures only a gas supply device is required to one hand to clean the membranes of a filter module of the membrane filtration device by gas supply, and on the other hand to support the circulation and mixing of the water in the water reservoir, and to avoid stagnation of the water in the water reservoir. In the course of a cleaning process for the filter membrane surfaces by gas purging, the filter modules are preferably also by reversing the flow direction in
Vergleich zum Filtrationsbetrieb auch rückgespült, um die Reinigungseffizienz zu verbessern. So können die von den Membranoberflächen abgelösten Ablagerungen mittels der Rück- spülflüssigkeit über den Abfluss entsorgt werden. Durch das Rückspülen können zusätzlich auch Ablagerungen aus den Membranporen entfernt werden. Insbesondere kann so ein soge- nanntes ,Biofouling' der Membranen wirksam hintangehalten werden. Also backwashed compared to filtration operation to improve cleaning efficiency. Thus, the deposits removed from the membrane surfaces can be disposed of via the drain by means of the backwash liquid. Backwashing can also remove deposits from the membrane pores. In particular, so-called biofouling of the membranes can be effectively prevented.
Bevorzugt erfolgt die Einleitung des Gases in das Wasserreservoir an möglichst vielen Stellen im Wasserreservoir, um die Wirksamkeit der Durchmischung bzw. Verwirbelung des Wassers im Wasserreservoir zu erhöhen. Die vorteilhafte Wirkungsweise der Gaseinleitung in ein Fil- termodul bzw. in das Wasserreservoir wurde bereits obenstehend im Detail erläutert, weshalb an dieser Stelle auf eine nochmalige Beschreibung verzichtet werden kann. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann ein besonders betriebseffizientes Verfahren zur Aufbereitung von Wasser bereitgestellt werden. Bei einer weiterbildenden Ausführungsform des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Reinigungsvorgang für die Membranen der Filtermodule derart durchgeführt wird, dass gleichzeitig in alle Filtermodule beschickungsseitig Gas eingeleitet wird, und in sequentieller Abfolge jeweils festlegbare Teilmengen der Filtermodule mit der Rückspülflüssigkeit unter Umkehr der Flussrichtung über die Filtermodule rückgespült werden. Dadurch können auf- wendige und großdimensionierte Maßnahmen bzw. Vorrichtungen zur Bereitstellung hoher Rückspülflüssigkeitsmengen bzw. hoher Rückspülflüssigkeitsvolumsströme erübrigt werden, wodurch die Betriebs- und Kosteneffizienz des Verfahrens gesteigert werden können. Gleichzeitig kann aber dennoch eine hohe Reinigungseffizienz bereitgestellt werden, da die Ablage-
rungen an den Membranoberflächen durch die kontinuierliche Gasspülung aller Filtermodule während des gesamten Reinigungsvorgangs in effektiver Art und Weise durch das Spülgas von den Membranoberflächen abgebrochen bzw. abgelöst werden können. Diese bereits gelockerten Ablagerungen können The introduction of the gas into the water reservoir preferably takes place at as many points in the water reservoir as possible in order to increase the effectiveness of the mixing or turbulence of the water in the water reservoir. The advantageous mode of action of the gas inlet into a filter module or into the water reservoir has already been explained in detail above, which is why at this point a further description can be dispensed with. By means of the measures according to the invention, a particularly operationally efficient process for the treatment of water can be provided. In a further embodiment of the method can be provided that a cleaning process for the membranes of the filter modules is carried out such that at the same time in all filter modules feed gas is introduced, and in sequential order each definable subsets of the filter modules with the backwash liquid reversing the flow direction over the Filter modules are backwashed. As a result, costly and large-sized measures or devices for providing high amounts of backwash liquid or high backwash liquid volume flows can be dispensed with, whereby the operating and cost efficiency of the process can be increased. At the same time, however, a high cleaning efficiency can be provided, since the storage ments on the membrane surfaces by the continuous gas purging of all filter modules during the entire cleaning process in an effective manner can be canceled or replaced by the purge gas from the membrane surfaces. These already loosened deposits can
Ein Reinigungsvorgang für die Membranen der Filtermodule kann aber auch derart durchgeführt werden, dass gleichzeitig in alle Filtermodule beschickungsseitig Gas eingeleitet wird, und in sequentieller Abfolge jedes Filtermodul einzeln mit der Rückspülflüssigkeit unter Umkehr der Flussrichtung über die Filtermodule rückgespült wird. Dadurch ist eine besonders betriebs- und kosteneffiziente Verfahrensführung bereitgestellt. However, a cleaning process for the membranes of the filter modules can also be carried out in such a way that gas is introduced simultaneously into all filter modules on the feed side, and in a sequential sequence, each filter module is individually backwashed with the backwash liquid by reversing the flow direction via the filter modules. As a result, a particularly operational and cost-efficient process management is provided.
Weiters kann es zweckmäßig sein, dass die Filtermodule mit Trinkwasser rückgespült werden. Durch diese Verfahrensmaßnahme kann die Reinigungseffizienz für ein Filtermodul nochmals deutlich gesteigert werden, da eine vergleichsweise saubere Rückspülflüssigkeit verwendet werden kann. Das Trinkwasser wird dabei unter Umkehrung der Flussrichtung im Vergleich zum Filtrationsbetrieb durch die Filtermodule geführt. Dadurch können werden die gasunterstützt von den beschickungsseitigen Membranoberflächen losgelösten Ablagerungen durch diesen Trinkwasserstrom in effizienter Art und Weise von den Membranoberflächen entfernt, und unmittelbar über den Abfluss aus den Filtermodulen abgeführt werden. Furthermore, it may be appropriate that the filter modules are backwashed with drinking water. By this method measure, the cleaning efficiency for a filter module can be significantly increased again, since a comparatively clean backwash liquid can be used. The drinking water is thereby guided by the filter modules in the opposite direction of the flow direction compared to the filtration operation. As a result, the gas-assisted deposits, which are detached from the feed-side membrane surfaces, can be removed from the membrane surfaces in an efficient manner by this drinking-water stream, and be discharged directly from the filter modules via the outflow.
Die Reinigungseffizienz für ein Filtermodul kann dabei nochmalig weiter gesteigert werden, wenn dem Trinkwasser während des Rückspülens Reinigungschemikalien beigemengt werden. Solche Reinigungschemikalien können dabei beispielsweise durch Tenside, Desinfektionsmittel oder andere Substanzen, welche eine effiziente Reinigung der Membranen unter- stützen, gebildet sein. The cleaning efficiency for a filter module can be further increased again, if the drinking water during backwashing cleaning chemicals are added. Such cleaning chemicals can be formed, for example, by surfactants, disinfectants or other substances which assist efficient cleaning of the membranes.
Weiters kann eine Ausführungsform des Verfahrens zur Wasseraufbereitung zweckmäßig sein, bei welcher ein Filtermodul mit einem Rückspülflüssigkeitsvolumsstrom zwischen 70 l/m2 mem*h und 700 l/m2 mem*h und einer Strömungsgeschwindigkeit des Rückspülwassers durch das Filtermodul zwischen 0,02 m/s und 1,0 m/s rückgespült wird. Die obenstehendeFurthermore, an embodiment of the method for water treatment may be expedient in which a filter module with a backwash liquid volume flow between 70 l / m 2 mem * h and 700 l / m 2 mem * h and a flow rate of Rückspülwassers through the filter module between 0.02 m / s and 1.0 m / s backwashed. The above
Angabe für den Rückspülflüssigkeitsvolumsstrom in l/m2*h bezeichnet den Volumsstrom an Rückspülflüssigkeit in , Liter pro Quadratmeter Membranoberfläche des Filtermoduls und pro Stunde' . Die angegebenen Bereiche für den Rückspülflüssigkeitsvolumsstrom bzw. die Strö-
mungsgeschwindigkeit der Rückspülflüssigkeit, insbesondere Trinkwasser, durch ein Filtermodul, haben sich als zweckmäßig erwiesen, um eine wirksame Reinigung der Membranen eines Filtermoduls zu erzielen, und somit einen möglichst problemlose und effiziente Verfahrensführung der Wasseraufbereitung zu gewährleisten. Die Strömungsgeschwindigkeit der Rückspülflüssigkeit bzw. des Rückspülwassers durch ein Filtermodul kann dabei unter Berücksichtigung des vorhandenen Flüssigkeitsdrucks, beispielsweise des vorhandenen Trinkwasserdrucks, unter anderem durch die bauliche Ausgestaltung bzw. Dimensionierung der Ummantelung eines Filtermoduls beeinflusst werden. Beispielsweise kann die Strömungsgeschwindigkeit der Rückspülflüssigkeit durch ein Filtermodul bei gleichem Flüssigkeitsdruck durch eine Verringerung der Querschnittsfläche der Ummantelung für die Membranen eines Filtermoduls erhöht werden. Data for the backflush liquid volume flow in l / m 2 * h designates the volume flow of backwash liquid in, liters per square meter membrane surface of the filter module and per hour. The ranges indicated for the backwash liquid volume flow or the flow mung velocity of the backwashing liquid, in particular drinking water, through a filter module, have proven to be useful in order to achieve effective cleaning of the membranes of a filter module, and thus to ensure the most problem-free and efficient process control of water treatment. The flow rate of the backwashing liquid or of the backwash water through a filter module can be influenced, inter alia, by the structural design or dimensioning of the sheath of a filter module, taking into account the existing liquid pressure, for example the existing drinking water pressure. For example, the flow rate of the backwash liquid through a filter module at the same liquid pressure can be increased by reducing the cross-sectional area of the jacket for the membranes of a filter module.
Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsvariante des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Filtermodul beschickungsseitig mit einem Gasvolumsstrom zwischen 0,2 Nm3/m2*h und 5,0 Nm3/m2*h und einer Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Filtermodul zwischen 0,1 m/s und 2 m/s gereinigt werden. Die obenstehende Angabe für den Gasvolumsstrom in Nm3/m2*h bezeichnet den Volumsstrom an Gas in ,Normkubikmeter pro Quadratmeter Membranoberfläche des Filtermoduls und pro Stunde' . Die angegebenen Bereiche für den Gasvolumsstrom bzw. die Strömungsgeschwindigkeit des Gases durch ein Filtermodul haben sich als zweckmäßig erwiesen, um eine wirksame Reinigung der Membranen eines Filtermoduls zu erzielen, und somit einen möglichst problemlose und effiziente Verfahrensführung der Wasseraufbereitung zu gewährleisten. Wiederum kann die Strömungsgeschwindigkeit des Spülgases unter Berücksichtigung des vorhandenen Gasdrucks unter anderem durch die bauliche Ausgestaltung der Ummantelung eines Filtermoduls beeinflusst werden. Beispielsweise kann die Strömungsgeschwindigkeit des Gases durch ein Filtermodul bei gleichem Gasdruck durch eine Verringerung der Querschnittsfläche der Ummantelung für die Membranen eines Filtermoduls gesteigert werden. In a further advantageous embodiment of the method can be provided that a filter module on the feed side with a gas volume flow between 0.2 Nm 3 / m 2 * h and 5.0 Nm 3 / m 2 * h and a flow velocity of the gas in the filter module between 0 , 1 m / s and 2 m / s. The above data for the gas volumetric flow in Nm 3 / m 2 * h designates the volume flow of gas in, standard cubic meters per square meter membrane surface of the filter module and per hour '. The specified ranges for the gas volumetric flow or the flow velocity of the gas through a filter module have proved to be expedient in order to achieve effective cleaning of the membranes of a filter module, and thus to ensure a problem-free and efficient process management of the water treatment. Again, the flow rate of the purge gas, taking into account the existing gas pressure, inter alia, be influenced by the structural design of the sheath of a filter module. For example, the flow rate of the gas through a filter module at the same gas pressure can be increased by reducing the cross-sectional area of the jacket for the membranes of a filter module.
Weiters kann es zweckmäßig sein, dass zur Beendigung eines Reinigungs- und Rückspülvor- gangs für ein Filtermodul die Zufuhr von Trinkwasser in das Filtermodul gestoppt wird, das in dem Filtermodul verbleibende Rückspül was ser durch das Gas verdrängt, und über einen Abfluss abgeführt wird, und das Filtermodul vor Wiederaufnahme des Filtrationsbetriebs mit Trinkwasser befüllt wird. Dadurch kann einerseits eine vollständige Entfernung des ver-
schmutzten, zum Rückspülen verwendeten Spülwassers aus einem Filtermodul bewerkstelligt werden. Andererseits kann das Filtermodul vor Wiederaufnahme des Filtrationsbetriebs mit sauberen Trinkwasser wieder befüllt werden, sodass ein ungewolltes bzw. unbeabsichtigtes Einbringen von Verschmutzungen in das Wasserreservoir wirksam verhindert werden kann. Furthermore, it may be expedient that, for the completion of a cleaning and backwashing process for a filter module, the supply of drinking water into the filter module is stopped, the water remaining in the filter module is displaced by the gas and discharged via a drain, and the filter module is filled with drinking water before resuming the filtration operation. On the one hand, this allows complete removal of the Dirty, used for backwashing rinse water be accomplished from a filter module. On the other hand, the filter module can be refilled with clean drinking water before resuming the filtration operation, so that accidental or unintentional introduction of contaminants into the water reservoir can be effectively prevented.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsvariante kann vorgesehen sein, dass im Filtrationsbetrieb die Durchflussmenge des Wassers über die Filtermodule erfasst wird, und ein Reinigungsvorgang für die Filtermodule bei einer Unterschreitung eines festlegbaren Schwellwerts für die Durchflussmenge vorgenommen wird. Der Reinigungsvorgang kann dabei bei- spielweise automatisiert von einer entsprechend programmierten Steuerungsvorrichtung des Wasseraufbereitungssystems ausgelöst werden, wodurch eine besonders effiziente Verfahrensführung zur Wasseraufbereitung bereitgestellt werden kann. In a further advantageous embodiment, it can be provided that in the filtration operation, the flow rate of the water is detected via the filter modules, and a cleaning process for the filter modules is made at a below a definable threshold for the flow rate. The cleaning process can be triggered, for example, automatically by a suitably programmed control device of the water treatment system, whereby a particularly efficient process management for water treatment can be provided.
Alternativ und/oder zusätzlich kann aber auch vorgesehen sein, dass im Filtrationsbetrieb der Druckverlust über die Filtermodule erfasst wird, und ein Reinigungsvorgang für die Filtermodule bei Überschreitung eines festlegbaren Schwellwerts für den Druckverlust vorgenommen wird. Alternatively and / or additionally, however, it may also be provided that the pressure loss through the filter modules is detected in the filtration mode, and a cleaning process for the filter modules is performed when a definable threshold value for the pressure loss is exceeded.
Weites kann es zweckmäßig sein, dass zur Umwälzung des Wassers im Wasserreservoir in periodischen Zeitintervallen eine mittlere Gesamtmenge an Gas mit einem Gasvolumenstrom zwischen 0,05 Nm3/m3 wr*h und 5 Nm3/m3 wr*h in das Wasserreservoir eingeleitet wird. Das Einleiten von Gas mit einem Gasvolumenstrom in diesem Bereich hat sich als effektiv erwiesen, um eine ausreichende Umwälzung bzw. Durchmischung des Wassers im Wasserreservoir herbeizuführen. Auf diese Weise kann die Bildung von Ablagerungen, beispielsweise die Bil- dung von Algenschichten im Wasserreservoir wirksam hintangehalten werden. Die obenstehende Angabe für den Gasvolumenstrom in Nm3/m3 wr*h bezeichnet die Gasmenge ,Normku- bikmeter pro Kubikmeter Wasser im Wasserreservoir und pro Stunde'. It may also be expedient for the circulation of the water in the water reservoir at periodic time intervals to introduce a mean total amount of gas having a gas volume flow between 0.05 Nm 3 / m 3 wr * h and 5 Nm 3 / m 3 wr * h into the water reservoir becomes. The introduction of gas with a gas volume flow in this area has proven to be effective in order to bring about a sufficient circulation or mixing of the water in the water reservoir. In this way, the formation of deposits, for example the formation of algae layers in the water reservoir, can be effectively prevented. The above information for the gas volume flow in Nm 3 / m 3 wr * h denotes the gas quantity, standard cubic meter per cubic meter of water in the water reservoir and per hour '.
Außerdem kann es sinnvoll sein, dass das Wasser über einen strömungstechnisch in der Um- laufrezirkulationsvorrichtung angeordneten Aktivkohl efilter geführt wird. Mit einem derartigen Aktivkohlefilter sind auch Substanzen, insbesondere organische Substanzen aus dem Wasser entfernbar, welche mittels der Membranfiltrationsvorrichtung nicht oder nur ungenügend aus dem Wasser abgetrennt werden können. Dabei kann es vor allem um im Wasser
gelöste, nicht-partikuläre Stoffe handeln. Bevorzugt ist ein derartiger Aktivkohlefilter wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Entnahmeleitung(en) der Umlaufrezir- kulationsvorrichtung, oder wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Rück- führungsleitung(en) der Umlaufrezirkulationsvorrichtung leitungsverbunden, sodass das Was- ser in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung wahlweise über den Aktivkohlefilter geführt werden kann, oder über eine Bypassleitung um den Aktivkohlefilter herum geführt werden kann. In addition, it may be useful for the water to be passed through an activated carbon filter arranged in the circulation recirculation device in terms of flow. With such an activated carbon filter and substances, in particular organic substances from the water are removable, which can not be separated from the water or insufficiently by means of the membrane filtration device. It can be especially in the water dissolved, non-particulate substances act. Preferably, such an activated carbon filter is selectively shut-off or flow-through with the or the withdrawal line (s) of Umlaufrezir- kulationsvorrichtung, or optionally shut-off or flow-through with the or the return line (s) of the circulation recirculation device line connected, so that the water in the circulating recirculation device optional can be passed over the activated carbon filter, or can be guided around the activated carbon filter via a bypass line.
Weiters kann es zweckmäßig sein, wenn ionische Nährstoffverbindungen mittels eines strömungstechnisch in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung angeordneten Ionentauschers aus dem Wasser entfernt werden. Dadurch kann zusätzlich zur Entfernung von Mikroorganismen durch die Membranfiltrationsvorrichtung, den Mikroorganismen auch die Grundlage zur Vermehrung zumindest teilweise entzogen werden, und kann das Wachstum von Mikroorganismen, beispielsweise Bakterienkulturen im Wasser wirksam weiter unterdrückt bzw. zumindest die Vermehrung der Mikroorganismen verringert werden. Selbstverständlich können sowohl Anionentauscher und/oder Kationentauscher zur Anwendung kommen, um dem Wasser Nährstoff-Ionen in der anionischen und/oder kationischen Form zu entziehen. Furthermore, it may be expedient if ionic nutrient compounds are removed from the water by means of an ion exchanger arranged in the recirculation recirculation device. As a result, in addition to the removal of microorganisms by the membrane filtration device, the microorganisms can also be at least partially deprived of the basis for propagation, and the growth of microorganisms, for example bacterial cultures in the water can be further effectively suppressed or at least the multiplication of the microorganisms can be reduced. Of course, both anion exchangers and / or cation exchangers can be used in order to extract from the water nutrient ions in the anionic and / or cationic form.
In einer weiteren Verfahrensvariante kann vorgesehen sein, dass dem Wasser mittels einer Dosiervorrichtung Duftstoffe beigemengt werden. Duftstoffe können dem Wasser beigemengt werden, um insbesondere das Wohlbefinden von Personen, zum Beispiel von Badegästen zu steigern. In a further variant of the method it can be provided that fragrances are added to the water by means of a metering device. Fragrances can be added to the water, in particular to increase the well-being of persons, for example bathers.
Weiters kann es sinnvoll sein, dem Wasser mittels einer Dosiervorrichtung antimikrobiell wirkenden Substanzen beizumengen. Auf diese Weise können antimikrobiell wirkende Stoffe, wie zum Beispiel Silbernanopartikel in das Wasser eingebracht werden, wodurch sich die Wasserqualität nochmals weiter steigern lassen kann. Furthermore, it may be useful to mix the water by means of a metering antimicrobial substances. In this way, antimicrobial substances, such as silver nanoparticles can be introduced into the water, whereby the water quality can be further increased.
Weiters kann eine Verfahrensführung vorteilhaft sein, bei welcher die pro Zeiteinheit mittels der Umlaufrezirkulationsvorrichtung aus dem Wasserreservoir entnommene Teilmenge des Wassers derart gewählt wird, dass durch die Rezirkulation und Filtration des Wassers eine Entfernungsrate für Mikroorganismen erzielbar ist, welche größer ist als die Wachstumsrate der Mikroorganismen in dem Wasser im gleichen Zeitintervall. Auf diese Weise kann eine
Zunahme der Gesamtmenge an Mikroorganismen im Wasser wirksam hintangehalten werden, ohne dass hierfür der Einsatz von Desinfektionsmitteln nötig ist. Furthermore, a method procedure may be advantageous in which the subset of the water withdrawn from the water reservoir per unit time by means of the circulation recirculation device is selected such that a microorganism removal rate which is greater than the growth rate of the microorganisms can be achieved by the recirculation and filtration of the water the water in the same time interval. This way a can Increase in the total amount of microorganisms in the water effectively be stopped, without the need for the use of disinfectants is necessary.
Schließlich kann auch eine Verfahrensführung vorgesehen sein, bei welcher die pro Zeitein- heit mittels der Umlaufrezirkulationsvorrichtung aus dem Wasserreservoir entnommeneFinally, it is also possible to provide a method guide in which the unit is removed from the water reservoir per unit time by means of the circulation recirculation device
Teilmenge des Wassers derart gewählt wird, dass das insgesamt im Wasserreservoir enthaltene Volumen an Wasser, pro Tag zumindest 1 Mal und bevorzugt zwischen 2 Mal und 10 Mal mittels der Membranfiltrationsvorrichtung filtriert wird. Dadurch kann erreicht werden, dass pro Tag eine ausreichende Menge des Wassers mittels des Wasseraufbereitungssystems auf- bereitet bzw. gereinigt werden kann. Subset of the water is chosen such that the total contained in the water reservoir volume of water, per day at least 1 time, and preferably filtered between 2 times and 10 times by means of the membrane filtration device. It can thereby be achieved that a sufficient amount of the water can be processed or cleaned per day by means of the water treatment system.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen j eweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: For a better understanding of the invention, this will be explained in more detail with reference to the following figures. It shows in each case in a highly simplified, schematic representation:
Fig. 1 ein Wasseraufbereitungssystem zur Aufbereitung von in einem Wasserreservoir befindlichem Wasser, in stark vereinfachter, schematischer Darstellung. Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, un- ten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Fig. 1 is a water treatment system for the treatment of befindlichem in a water reservoir water, in a highly simplified, schematic representation. By way of introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numerals or the same component names, wherein the disclosures contained in the entire description can be mutatis mutandis to the same parts with the same reference numerals or component names. Also, the location information chosen in the description, such as above, below, laterally, etc. related to the directly described and illustrated figure and these position information in a change in position mutatis mutandis to transfer to the new location.
In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Wasseraufbereitungssystem 1 zur Aufbereitung von Wasser 2, insbesondere zur Reinigung und Entkeimung des Was- sers 2 dargestellt. Das aufzubereitende Wasser 2 ist in dem ausschnittsweise dargestellten Wasserreservoir 3 befindlich. Das Wasserreservoir 3 kann beispielsweise durch ein FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a water treatment system 1 according to the invention for the treatment of water 2, in particular for the purification and sterilization of the water 2. The water to be treated 2 is located in the water reservoir 3 shown in sections. The water reservoir 3, for example, by a
Schwimmbecken bzw. Schwimmbad, einen Teich, Aquarium oder Ähnlichen Wasserbehält-
nissen gebildet sein. Grundsätzlich kann es sich um ein künstlich angelegtes, aber auch um ein natürliches Wasserreservoir 3 handeln. Swimming pool, a pond, aquarium or similar water reservoir. be formed. In principle, it may be an artificially created, but also a natural water reservoir 3.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, umfasst das Wasseraufbereitungssystem 1 eine Umlaufrezirkula- tionsvorrichtung 4, mittels welcher eine festlegbare Menge an Wasser 2 pro Zeiteinheit aus dem Wasserreservoir 3 entnommen, und aufbereitet werden kann. Hierzu sind zumindest eine Fördervorrichtung 5, sowie eine oder mehrere Entnahmeleitung(en) 6 und eine oder mehrere Rückführungsleitung(en) 7 vorgesehen. Die Entnahmeleitung(en) 6 sind bevorzugt an oder nahe der Wasseroberfläche mit dem Wasserreservoir 3 verbunden, da in den meisten Fällen das Wasser 2 an seiner Oberfläche den höchsten Verschmutzungsgrad aufweist. Die Rückfüh- rungsleitung(en) 7 sind bevorzugt an Stellen größerer Wassertiefe und an möglichst zahlreichen Stellen mit dem Wasserreservoir 3 verbunden, um eine durch die Umlaufrezirkulation des Wassers 2 bessere Durchmischung im Wasserreservoir 3 zu generieren. Die Fördervorrichtung 5 kann beispielsweise durch eine Förder- Umwälz-, Zirkulationspumpe oder derglei- chen gebildet sein. Bevorzugt ist die Fördervorrichtung 5 durch eine drehzahl steuerbare Pumpe gebildet, sodass die aus dem Wasserreservoir 3 zur Aufbereitung pro Zeiteinheit entnommene Menge an Wasser 2 im laufenden Betrieb bedarfsabhängig angepasst werden kann. As shown in Fig. 1, the water treatment system 1 comprises a circulation recirculation device 4, by means of which a definable amount of water 2 per unit time can be removed from the water reservoir 3, and prepared. For this purpose, at least one conveying device 5, as well as one or more withdrawal line (s) 6 and one or more return line (s) 7 are provided. The removal line (s) 6 are preferably connected to the water reservoir 3 at or near the water surface, since in most cases the water 2 has the highest degree of contamination on its surface. The recirculation line (s) 7 are preferably connected to the water reservoir 3 at points of greater water depth and at as many points as possible in order to generate better mixing in the water reservoir 3 as a result of the circulation recirculation of the water 2. The conveying device 5 can be formed, for example, by a conveying, circulating, or pumping pump. Preferably, the conveyor device 5 is formed by a speed controllable pump, so that the removed from the water reservoir 3 for processing per unit time amount of water 2 can be adjusted as needed during operation.
Zur Entfernung von verhältnismäßig großen Verschmutzungen, wie etwa Blättern, Insekten etc. kann in der oder den Entnahmeleitung(en) 6 eine Filtereinrichtung 8 für grobkörnige Partikel, wie zum Beispiel ein Sandfilter oder ein konventioneller Siebfilter angeordnet sein. Derartige Filtereinrichtungen 8 sind bevorzugt nahe der oder den Entnahmestelle(n) aus dem Wasserreservoir in der oder den Entnähmet eitung(en) 6 angeordnet, und bilden damit das erste Element zur Abscheidung von Verschmutzungen aus dem Wasser 2. To remove relatively large soils, such as leaves, insects, etc., a coarse particle filter device 8, such as a sand filter or a conventional sieve filter, may be arranged in the extraction line (s) 6. Such filter devices 8 are preferably arranged near the removal point (s) from the water reservoir in the denuder (s) 6 or 11, and thus form the first element for separating contaminants from the water 2.
Wie weiters in der Fig. 1 dargestellt ist, ist in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 eine Membranfiltrationsvorrichtung 9 angeordnet. Die Membranfiltrationsvorrichtung 9 umfasst mehrere strömungstechnisch parallel geschaltete Filtermodule 10. In der Fig. 1 sind exemplarisch vier Filtermodule 10 dargestellt, wobei es sich von selbst versteht, dass die Anzahl an einzusetzenden Filtermodulen 10 entsprechend den jeweils vorherrschenden Gegebenheiten und diversen Parametern, wie zum Beispiel dem zu erwarteten Verschmutzungsgrad des Wassers 2 oder der Filtrationskapazität eines einzelnen Filtermoduls 10 etc., angepasst werden kann.
Bevorzugt wird die Anzahl und die Filtrationskapazität der Filtermodule 10 für das Wasseraufbereitungssystem 1 derart gewählt, dass durch die Rezirkulation und Filtration des Wassers 2 eine Entfernungsrate für Mikroorganismen erzielbar ist, welche größer ist als die Wachs- tumsrate der Mikroorganismen in dem Wasser 2 im gleichen Zeitintervall. Außerdem wird die Anzahl und die Filtrationskapazität der Filtermodule 10 bevorzugt derart gewählt, dass das insgesamt im Wasserreservoir 3 enthaltene Volumen an Wasser 2, pro Tag zumindest 1 Mal und bevorzugt zwischen 2 Mal und 10 Mal mittels der Membranfiltrationsvorrichtung 9 filtriert werden kann. As further shown in FIG. 1, a membrane filtration device 9 is disposed in the circulation recirculation device 4. The membrane filtration device 9 comprises a plurality of fluidically connected in parallel filter modules 10. In Fig. 1, four filter modules 10 are shown by way of example, it being understood that the number of filter modules to be used 10 in accordance with the prevailing circumstances and various parameters, such as the expected degree of contamination of the water 2 or the filtration capacity of a single filter module 10, etc., can be adjusted. Preferably, the number and the filtration capacity of the filter modules 10 for the water treatment system 1 is selected so that the recirculation and filtration of the water 2 a removal rate for microorganisms is achievable, which is greater than the growth rate of the microorganisms in the water 2 in the same time interval , In addition, the number and the filtration capacity of the filter modules 10 is preferably chosen such that the total contained in the water reservoir 3 volume of water 2, per day at least 1 time, and preferably between 2 times and 10 times by means of the membrane filtration device 9 can be filtered.
Die Filtermodule 10 der Membranfiltrationsvorrichtung 9 können grundsätzlich auf verschiedenste Arten ausgeführt sein, bzw. verschiedenste Konstruktionsmerkmale aufweisen. Bevorzugt sind die Filtermodule 10 als Hohlfasermembranmodule ausgestaltet, welche eine Vielzahl an Hohlfasermembranen beinhalten. Die Hohlfasern können aus verschiedensten Materialien bestehen, üblicherweise werden Keramikhohlfasern oder Kunststoffhohlfasern, wie zum Beispiel Hohlfasern aus Polyethylen, Polypropylen, Polyethersulfon oder ähnlichen Kunststoffen verwendet. Üblicherweise sind derartige Hohlfasern schlauchartig mit zwei offenen Enden ausgeführt, und können verschiedenste Längen aufweisen. Die Hohlfasern sind porös ausgeführt, und von außen nach innen bzw. umgekehrt von Wasser durchströmbar. Je nach Auswahl der Porendurchmesser des Hohlfasermaterials, können Partikel bis zu einer bestimmten Größe die Membranwände der Hohlfasern passieren, größere Partikel werden aber an den Hohlfasermembranwänden zurückgehalten, worauf die Filterwirkung einer Hohlfasermembran beruht. Zur Wasseraufbereitung von Wasser in Wasserreservoirs haben sich Hohlfasermembranen mit einem Porendurchmesser zwischen 0,2 m und 0,01 m als be- sonders geeignet erwiesen, was einer sogenannten ,Ultrafiltration' entspricht. The filter modules 10 of the membrane filtration device 9 can in principle be designed in many different ways, or have a wide variety of design features. Preferably, the filter modules 10 are configured as hollow fiber membrane modules, which include a plurality of hollow fiber membranes. The hollow fibers can be made of a variety of materials, usually ceramic hollow fibers or hollow plastic fibers, such as hollow fibers of polyethylene, polypropylene, polyethersulfone or similar plastics are used. Usually, such hollow fibers are designed like a hose with two open ends, and can have a variety of lengths. The hollow fibers are made porous, and from the outside inwards or reversed by water flowing through. Depending on the choice of the pore diameter of the hollow fiber material, particles up to a certain size can pass through the membrane walls of the hollow fibers, but larger particles are retained on the hollow fiber membrane walls, whereupon the filter effect of a hollow fiber membrane is based. For the water treatment of water in water reservoirs, hollow-fiber membranes with a pore diameter between 0.2 m and 0.01 m have proven to be particularly suitable, which corresponds to a so-called 'ultrafiltration'.
Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können derartige Hohlfasern zum Beispiel lose hängend in Form von Bündeln oder Matten in einem auf der oberen Seite des Filtermoduls 10 befindlichen Beschickungsraum 11 angeordnet sein. Dabei können die jeweiligen offenen Enden der Hohlfasern zum Beispiel in einem Dichtmittel 12 derart eingebettet, dass die Innenlumina der Hohlfasern in einen auf der unteren Seite eines Filtermoduls 10 befindlichen Filtratraum 13 münden. Dieses Dichtmittel 12, beispielsweise ausgehärtetes Epoxy-Harz oder Ahnliches, trennt in strömungstechnischer Hinsicht den Beschickungsraum 11 und den Filt-
ratraum 13 voneinander, sodass folglich das Wasser 2 lediglich durch Durchtritt der Hohlfasermembranwände - von der äußeren Oberfläche der Hohlfasern in das Innenlumen der Hohlfasern - von dem Beschickungsraum 11 in den Filtratraum 13 gelangt bzw. gefördert wird, und dabei filtriert wird. Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel entspricht einer soge- nannten ,dead end' Filtration in ,outside-in' Betriebsweise. Die Filtermodule 10 sind bevorzugt flüssigkeitsdicht und über- und unterdruckstabil ausgestaltet. In the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, such hollow fibers may be arranged, for example, in a loose hanging manner in the form of bundles or mats in a loading space 11 located on the upper side of the filter module 10. In this case, the respective open ends of the hollow fibers can be embedded, for example, in a sealing means 12 such that the inner lumens of the hollow fibers open into a filtrate space 13 located on the lower side of a filter module 10. This sealant 12, for example, cured epoxy resin or the like, separates the feed space 11 and the filter chamber in terms of flow technology. Ratraum 13 from each other, so that consequently the water 2 passes only by passing the hollow fiber membrane walls - from the outer surface of the hollow fibers in the inner lumen of the hollow fibers - from the feed space 11 in the filtrate 13 and is promoted, and thereby filtered. The exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 corresponds to a so-called "dead end" filtration in an "outside-in" mode of operation. The filter modules 10 are preferably liquid-tight and designed to be overpressure and underpressure-stable.
Zur Zuführung des Wassers 2 in den Beschickungsraum 11 eines Filtermoduls 10 sind die Filtermodule 10 beschickungsseitig wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Entnähmet ei tung(en) 6 der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 leitungsverbunden. Zum Absperren bzw. Öffnen dieser Leitungsverbindung ist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein gemeinsames Absperr- oder Durchflussregelorgan 14 vorgesehen. For supplying the water 2 in the loading space 11 of a filter module 10, the filter modules 10 are on the feed side either shut off or flow-through with the or the Entnähmet device (s) 6 of the circulation recirculation device 4 line connected. To shut off or open this line connection, a common shut-off or flow control element 14 is provided in the embodiment shown in FIG.
Filtratseitig sind die Filtermodule 10 durch Absperrorgane 15 wahlweise absperrbar oder durchströmbar, mit der oder den Rückführungsleitung(en) 7, sowie einer Rückspülflüssig- keitsquelle 16 leitungsverbunden. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dargestellt ist, ist bevorzugt jedem Filtermodul 10 filtratseitig ein Absperrorgan 15 zugeordnet ist, sodass die Filtermodule 10 jeweils unabhängig voneinander unter Umkehr der Flussrichtung über die Filtermodule mittels der Rückspülflüssigkeitsquelle 16 rückspülbar sind, was untenstehend noch näher erläutert wird. On the filtrate side, the filter modules 10 can be shut off or shut off by means of shut-off devices 15, with the return line (s) 7 or a backwashing liquid source 16 connected in line. As shown in the exemplary embodiment according to FIG. 1, preferably each filter module 10 is assigned a shut-off valve 15 on the filtrate side so that the filter modules 10 can each be backwashed independently of each other by reversing the flow direction via the filter modules by means of the backwashing liquid source 16, which will be explained in more detail below ,
Im Filtrationsbetrieb der Filtermodule 10 sind das Absperr- oder Durchflussregelorgan 14 und die Absperrorgane 15 geöffnet, sodass Wasser 2 aus dem Wasserreservoir 3 über die Filtermodule 10 geführt, filtriert, und über die Rückführungsleitung(en) 7 wieder in das Wasserre- servoir 3 zurückgeführt werden kann. Um einen Reinigungsvorgang unter Umkehrung der Flussrichtung über die Filtermodule durchzuführen kann das Absperr- oder Durchflussregel- organ 14 geschlossen werden, um die Leitungsverbindungen des Filtermoduls 10 zu der oder den Entnähmet ei tung(en) 6 abzusperren. Im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 sind die Filtermodule 10 beschickungsseitig außerdem wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit einem Abfluss 17 leitungsverbunden. Hierzu ist ein wiederum ein gemeinsames Durchflussregel- oder Absperrorgan 18 vorgesehen,
welches im Filtrationsbetrieb geschlossen und während eines Reinigungs- bzw. Rückspülvorgangs geöffnet werden kann. In filtration operation of the filter modules 10, the shut-off or flow control element 14 and the shut-off elements 15 are opened, so that water 2 is led out of the water reservoir 3 via the filter modules 10, filtered, and returned to the water reservoir 3 via the return line (s) 7 can. In order to carry out a cleaning operation by reversing the flow direction via the filter modules, the shut-off or flow control member 14 can be closed in order to shut off the line connections of the filter module 10 to the defogging device (s) 6. In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the filter modules 10 are also optionally able to be shut off or flow-connected to a drain 17 on the feed side. For this purpose, in turn, a common flow control or shut-off device 18 is provided, which can be closed in the filtration mode and opened during a cleaning or backwashing process.
Zum Umschalten zwischen dem Filtrationsbetrieb und einem Reinigungsvorgang bzw. dem Reinigungsbetrieb unter Rückspülung, bzw. zur Umkehrung der Flussrichtung über die Filtermodule 10 ist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ein Umschaltmittel 19 vorgesehen. Durch dieses Umschaltmittel 19 kann wahlweise filtratseitig der Filtermodule 10 wahlweise eine Strömungsverbindung zur der oder den Rückführungsleitung(en) 7 bereitgestellt werden, oder eine Strömungsverbindung zu der Rückspülflüssigkeitsquelle 16 bereitge- stellt werden Im Filtrationsbetrieb ist somit das filtrierte Wasser in das Wasserreservoir 3 rückführbar, im Reinigungs- bzw. Rückspülbetrieb ist die Rückspülflüssigkeit bei einem gleichzeitig geöffneten Absperrorgan 15 filtratseitig in ein Filtermodul 10 einbringbar. Bei einem derartigen Rückspülvorgang kann die Rückspülflüssigkeit in den Filtratraum 13 eines Filtermoduls 10 eingeführt werden und dringt die Rückspülflüssigkeit in die Innenlumen der Hohlfasern ein. In weiterer Folge durchtritt die Rückspülflüssigkeit die Wände der Hohlfasermembranen und gelangt in den Beschickungsraum 11 des Filtermoduls 10, und kann in den Abfluss 17 abgeführt bzw. entsorgt werden. Dies entspricht einer Umkehr der Flussrichtung über ein Filtermodul 10 im Vergleich zum Filtrationsbetrieb. Alternativ zu dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können auch mehrere Umschaltmittel vorgesehen sein, etwa ein der Rückspülflüssigkeitsquelle 16 zugeordnetes Absperrorgan und ein der oder den Rück- führungsleitung(en) 7 zugeordnetes Absperrorgan. For switching between the filtration operation and a cleaning process or the cleaning operation with backwashing, or for reversing the flow direction via the filter modules 10, a switching means 19 is provided in the embodiment shown in FIG. By means of this switching means 19, either the filtrate side of the filter modules 10 optionally a flow connection to the or the return line (s) 7 can be provided, or a flow connection to the Rückspülflüssigkeitsquelle 16 are provided in the filtration operation is thus the filtered water in the water reservoir 3 traceable, in Cleaning or backwashing operation, the backwashing liquid is introduced into a filter module 10 on the filtrate side in the case of a shut-off device 15 which is open at the same time. In such a backwashing process, the backwashing liquid can be introduced into the filtrate space 13 of a filter module 10 and penetrates the backwashing liquid into the inner lumens of the hollow fibers. Subsequently, the backwash liquid passes through the walls of the hollow fiber membranes and enters the feed space 11 of the filter module 10, and can be discharged or disposed of in the drain 17. This corresponds to a reversal of the flow direction via a filter module 10 in comparison to the filtration operation. As an alternative to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, a plurality of switching means may also be provided, for example a shut-off element associated with the backwash liquid source 16 and a shut-off element associated with the return line (s) 7.
Die Rückspülflüssigkeitsquelle 16 kann beispielsweise durch ein Waschmittel beinhaltendes Vorratsbehältnis gebildet sein, aus welchem das Waschmittel mittels einer Pumpvorrichtung in ein Filtermodul eingebracht wird. Bevorzugt ist, wie in Fig. 1 dargestellt, die Rückspülflüssigkeitsquelle 16 durch eine Trinkwasserzuleitung 20 gebildet, welche wiederum bevorzugt ohne Zwischenschaltung einer separaten Fördervorrichtung, via das Umschaltmittel 19 und die Absperrorgane 15 wahlweise absperrbar oder durchströmbar filtratseitig mit den Filtermodulen 10 leitungsverbunden ist. So kann der jeweilig vorhandene Trinkwasserdruck als Antriebskraft zum Rückspülen der Filtermodule 10 genutzt werden. The backwash liquid source 16 may be formed, for example, by a detergent container containing storage container, from which the detergent is introduced by means of a pumping device into a filter module. Preferably, as shown in Fig. 1, the Rückspülflüssigkeitsquelle 16 formed by a drinking water supply 20, which in turn preferably without interposition of a separate conveyor, via the switching means 19 and the shut-off 15 selectively shut off or flow-through filtrateseitig with the filter modules 10 is line connected. Thus, the respective existing drinking water pressure can be used as a driving force for backwashing the filter modules 10.
Zum Ausgleichen von Druckschwankungen, oder falls die Trinkwasserzuleitung 20 einen sehr hohen Wasserdruck aufweist, kann es zweckmäßig sein, in einer gemeinsamen Trinkwasser-
zuleitung für die Filtermodule 10 einen Druckminderer 21 anzuordnen. Wie aus dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Fig. 1 weiters ersichtlich ist, kann es auch zweckmäßig sein, in der gemeinsamen Trinkwasserzuleitung für die Filtermodule 10 eine Dosiervorrichtung 22 zur Zudosierung von Reinigungschemikalien anzuordnen. Auf diese Weise können dem Rückspül- bzw. Trinkwasser Waschmittel, wie zum Beispiel Tenside oder aber auchTo compensate for pressure fluctuations, or if the drinking water supply 20 has a very high water pressure, it may be expedient in a common drinking water supply line for the filter modules 10 a pressure reducer 21 to arrange. As can also be seen from the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1, it may also be expedient to arrange a metering device 22 for metering in cleaning chemicals in the common drinking water supply line for the filter modules 10. In this way, the backwashing or drinking water detergents, such as surfactants or else
Desinfektionsmittel zugesetzt werden, um die Reinigungseffizienz während eines Rückspülvorgangs zu verbessern. Die Reinigungschemikalien können hierzu beispielsweise aus einer oder mehreren Chemikalienquelle(n) 23, wie Chemikalientanks oder sonstigem zur Lagerung der entsprechenden Chemikalien geeigneten Behältnissen, entnommen werden. Disinfectants are added to improve the cleaning efficiency during a backwash process. The cleaning chemicals can be, for example, from one or more chemical source (s) 23, such as chemical tanks or other suitable for storage of the corresponding chemicals containers removed.
Unabhängig von der Art bzw. der genauen Zusammensetzung der Rückspülflüssigkeit, wird ein Filtermodul 10 bevorzugt mit einem Rückspülflüssigkeitsvolumsstrom zwischen 70 l/m2 mem*h und 700 l/m2 mem*h und einer Strömungsgeschwindigkeit des Rückspülwassers durch das Filtermodul zwischen 0,02 m/s und 1,0 m/s rückgespült. Volumsströme bzw. Strö- mungsgeschwindigkeiten der Rückspülflüssigkeit in den angegebenen Bereichen haben sich als zweckmäßig erwiesen, um eine effiziente, möglichst vollständige Reinigung der Hohlfasermembranen eines Filtermoduls 10 zu erreichen. Regardless of the type or exact composition of the backwashing liquid, a filter module 10 is preferably with a Rückspülflüssigkeitsvolumsstrom between 70 l / m 2 mem * h and 700 l / m 2 mem * h and a flow rate of Rückspülwassers through the filter module between 0.02 backwashed m / s and 1.0 m / s. Volume flows or flow velocities of the backwashing liquid in the stated ranges have proven to be expedient in order to achieve an efficient, as complete as possible cleaning of the hollow fiber membranes of a filter module 10.
Insbesondere umfasst das Wasseraufbereitungssystem 1, wie aus der Fig.1 ersichtlich ist, eine Gaszufuhrvorrichtung 24. Die Gaszufuhrvorrichtung 24 ist zur Reinigung der Filtermodule 10 einerseits beschickungsseitig wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit den Filtermodulen 10 der Membranfiltrationsvorrichtung leitungsverbunden. Zusätzlich ist die Gaszufuhrvorrichtung 24 zur Umwälzung und Durchmischung des Wassers 2 im Wasserreservoir 3 auch wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit der oder den Rückführungsleitung(en) 7 der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 leitungsverbunden. In particular, the water treatment system 1 comprises, as can be seen from FIG. 1, a gas supply device 24. The gas supply device 24 can be selectively shut off or flowed through to filter modules 10 of the membrane filtration device for cleaning the filter modules 10. In addition, the gas supply device 24 for circulation and mixing of the water 2 in the water reservoir 3 is optionally shut off or flow-through with the or the return line (s) 7 of the circulation recirculation device 4 line connected.
Die Gaszufuhrvorrichtung 24 kann durch diverse Gasquellen, beispielsweise Gasflaschen oder Gaskartuschen gebildet sein, welche zur Gasspülung der Filtermodule geeignete Gase beinhalten. Zum Beispiel sind Gasquellen geeignet, welche insbesondere Inertgase unter Überdruck beinhalten. Aus solchen Gasquellen kann das Gas den Filtermodulen 10 beispielsweise über Druckreduzierventile zugeführt werden. Bevorzugt ist die Gaszufuhrvorrichtung 24 durch ein Luftgebläse 25 gebildet.
Zum wähl weisen Absperren oder Öffnen der Leitungsverbindungen zwischen der Gaszufuhrvorrichtung 24 und dem Beschickungsraum 11 der Filtermodule 10 ist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ein gemeinsames Absperrorgan 26 vorgesehen. Zum wahlweisen Absperren oder Öffnen der Leitungsverbindungen zwischen der Gaszufuhrvorrichtung 24 und der oder den Rückführung sl ei tung(en) 7 der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 ist wenigstens ein weiteres Absperrorgan 27 vorgesehen. Dadurch können einerseits die Hohlfasermembranen der Filtermodule 10 beschi ckungsseitig mit dem Gas umspült werden. Andererseits kann das Gas zur periodischen oder bedarfsabhängigen Umwälzung bzw. Durchmischung des Wassers 2 im Wasserreservoir 3 auch an einer oder mehreren Stellen in das Wasserreservoir 3 einge- leitet werden. Zur Sicherstellung einer ausreichenden Durchmischung des Wassers 2 im Wasserreservoir 3, wird dabei bevorzugt in periodischen Zeitintervallen das Gas mit einem Gasvolumenstrom zwischen 0,05 Nm3/m3 wr*h und 5 Nm3/m3 wr*h in das Wasserreservoir 3 eingeleitet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Gaszufuhrvorrichtung 24 entweder zur Spülung der Filtermodule 10 verwendet wird, oder zur Umwälzung bzw. Durchmischung des Wassers 2 im Wasserreservoir 3 eingesetzt wird. The gas supply device 24 can be formed by various gas sources, for example gas cylinders or gas cartridges, which contain gases suitable for gas purging of the filter modules. For example, gas sources are suitable, which in particular include inert gases under overpressure. From such gas sources, the gas can be supplied to the filter modules 10, for example via pressure reducing valves. Preferably, the gas supply device 24 is formed by an air blower 25. To select shut off or open the line connections between the gas supply device 24 and the feed space 11 of the filter modules 10, a common shut-off device 26 is provided in the embodiment of FIG. For selectively shutting off or opening the line connections between the gas supply device 24 and the or the return sl ei tion (s) 7 of the circulation recirculation device 4 at least one further shut-off device 27 is provided. As a result, on the one hand, the hollow-fiber membranes of the filter modules 10 can be flushed with the gas on the cover side. On the other hand, for periodic or demand-dependent circulation or mixing of the water 2 in the water reservoir 3, the gas can also be introduced into the water reservoir 3 at one or more points. In order to ensure a sufficient mixing of the water 2 in the water reservoir 3, the gas is preferably introduced into the water reservoir 3 at periodic time intervals between 0.05 Nm 3 / m 3 wr * h and 5 Nm 3 / m 3 wr * h , It can be provided that the gas supply device 24 is either used for flushing the filter modules 10, or is used for circulation or mixing of the water 2 in the water reservoir 3.
Bevorzugt wird eine Spülung der Filtermodule 10 mit Gas gleichzeitig mit einer, obenstehend beschriebenen Rückspülung der Filtermodule 10 durchgeführt, wobei zur Verbesserung der Reinigungseffizienz für die Filtermodule 10, das Gas bevorzugt über wenigstens zwei beschi - ckungsseitig an den Filtermodulen 10 ausgestaltete Gaseinleitungsanschlüsse 28 in die Filtermodule 10 eingebracht wird. Flushing of the filter modules 10 with gas is preferably carried out simultaneously with a backwashing of the filter modules 10 described above, the gas preferably being introduced into the filter modules via at least two gas inlet connections 28 on the filter modules 10 to improve the cleaning efficiency for the filter modules 10 10 is introduced.
Um den Filterationsbetrieb für den Reinigungsvorgang zu unterbrechen kann das Absperroder Durchflussregelorgan 14 geschlossen werden, um die Filtermodule 10 strömungstech- nisch von der oder den Entnahmeleitung(en) 6 zu trennen. Gleichzeitig kann das Absperrorgan 18 geöffnet werden, um die Filtermodule strömungstechnisch mit dem Abfluss 17 zu verbinden. Weiters kann das Umschaltmittel 19 umgeschaltet werden, um die Filtermodule 10 strömungstechnisch von der oder den Rückführungsleitung(en) 7 zu trennen, und die Filtermodule 10 strömungstechnisch mit der Rückspülflüssigkeitsquelle 16 zu verbinden. Zur Ein- leitung von Gas in den Beschickungsraum 11 der Filtermodule 10 kann das Absperrorgan 26 geöffnet werden, und damit alle Filtermodule 10 gleichzeitig mit Gas gespült werden, wobei das Spülgas den Beschickungsraum 11 von unten nach oben durchquert, und über den Abfluss 17 abgeführt werden kann.
Bevorzugt wird ein Reinigungsvorgang für die Membranen der Filtermodule 10 derart durchgeführt, dass gleichzeitig in alle Filtermodule 10 beschickungsseitig Gas eingeleitet wird, und in sequentieller Abfolge jeweils festlegbare Teilmengen der Filtermodule 10 mit der Rück- spülflüssigkeit unter Umkehr der Flussrichtung über die Filtermodule 10 rückgespült werden. Hierzu können Teilmengen der den Filtermodulen 10 filtratseitig zugeordneten Absperrorgane 15 in einer sequentiellen Abfolge geöffnet bzw. geschlossen werden. Beispielsweise können im Reinigungsbetrieb zunächst die beiden in der Fig. 1 links dargestellten Filtermodule 10 durch Öffnen der diesen beiden Filtermodulen 10 zugeordneten Absperrorgane 15 mit der Rückspülflüssigkeit rückgespült werden. Anschließend kann der Rückspülvorgang für die beiden in Fig. 1 links dargestellten Filtermodule 10 durch Schließen dieser beiden Absperrorgane 15 beendet werden, und sodann die beiden in der Fig. 1 rechts dargestellten Filtermodule 10 durch Öffnen der diesen beiden Filtermodulen 10 zugeordneten Absperrorgane 15 mit der Rückspülflüssigkeit rückgespült werden. Anschließend kann auch der Rückspülvorgang für diese beiden in Fig. 1 rechts dargestellten Filtermodule 10 durch Schließen der beiden diesen Filtermodulen 10 zugeordneten Absperrorgane 15 beendet werden. In order to interrupt the filtering operation for the cleaning process, the shut-off device of the flow control device 14 can be closed in order to separate the filter modules 10 fluidically from the extraction line (s) 6. At the same time, the obturator 18 can be opened in order to fluidically connect the filter modules to the outlet 17. Furthermore, the switching means 19 can be switched to separate the filter modules 10 fluidically from the or the return line (s) 7, and to connect the filter modules 10 fluidly with the backwashing liquid source 16. For the introduction of gas into the feed space 11 of the filter modules 10, the obturator 26 can be opened, and thus all filter modules 10 are purged simultaneously with gas, wherein the purge gas passes through the feed space 11 from bottom to top, and be discharged via the drain 17 can. Preferably, a cleaning process for the membranes of the filter modules 10 is carried out such that at the same time all filter modules 10 gas is introduced in the feed side, and in sequential order each definable subsets of the filter modules 10 are backwash with the backwash liquid reversing the flow direction over the filter modules 10. For this purpose, subsets of the filter modules 10 on the filtrate side associated shut-off valves 15 can be opened or closed in a sequential sequence. For example, in the cleaning operation, first the two filter modules 10 shown on the left in FIG. 1 can be backwashed by opening the shutoff valves 15 assigned to these two filter modules 10 by opening the backwashing liquid. Subsequently, the backwashing process for the two filter modules 10 shown on the left in FIG. 1 can be ended by closing these two shut-off elements 15, and then the two filter modules 10 shown on the right in FIG. 1 by opening the shut-off liquid 15 associated with these two filter modules 10 be backwashed. Subsequently, the backwashing process for these two filter modules 10 shown on the right in FIG. 1 can be terminated by closing the two shutoff valves 15 associated with these filter modules 10.
Es kann aber auch zweckmäßig sein, dass ein Reinigungsvorgang für die Membranen der Filtermodule 10 derart durchgeführt wird, dass gleichzeitig in alle Filtermodule 10 beschi- ckungsseitig Gas eingeleitet wird, und in sequentieller Abfolge jedes Filtermodul 10 einzeln mit der Rückspülflüssigkeit unter Umkehr der Flussrichtung über die Filtermodule 10 rückgespült wird. However, it can also be expedient for a cleaning process for the membranes of the filter modules 10 to be carried out in such a way that gas is introduced simultaneously into all filter modules 10, and in a sequential sequence, each filter module 10 individually with the backwash liquid, reversing the flow direction over the Filter modules 10 is backwashed.
Bevorzugt wird beim Reinigungsbetrieb für die Filtermodule 10, in jedes Filtermodul 10 ein Gasvolumenstrom zwischen 0,2 Nm3/m2 mem*h und 5,0 Nm3/m2 mem*h bei einer Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Filtermodul zwischen 0, 1 m/s und 2 m/s, eingeleitet. Ein Reinigungsvorgang durch Rückspülen und gleichzeitigem Gasspülen der Membranen eines Filtermoduls 10 wird bevorzugt dadurch beendet, dass die Zufuhr von Trinkwasser in das Filtermodul gestoppt wird, das in dem Filtermodul verbleibende Rückspül was ser durch das Gas verdrängt, und über einen Abfluss abgeführt wird, und das Filtermodul vor Wiederaufnahme des Filtrationsbetriebs mit Trinkwasser befüllt wird.
Eine Reinigung der Filtermodule kann beispielsweise in periodischen, festlegbaren Zeitintervallen erfolgen. Weiters kann es aber auch zweckmäßig sein, eine Reinigung bzw. gasunterstützte Rückspülung der Filtermodule 10 bedarfsabhängig durchzuführen. Insbesondere ist es zweckmäßig eine gasunterstütze Rückspülung der Filtermodule 10 dann durchzuführen, wenn - aufgrund von Ablagerungen an den Membranwänden - während des Filtrationsbetriebes eine Abnahme der Durchflussmenge über ein Filtermodul 10 detektiert wird. During the cleaning operation for the filter modules 10 in each filter module 10, a gas flow rate between 0.2 Nm 3 / m 2 mem * h and 5.0 Nm 3 / m 2 is preferred mem * h at a flow velocity of the gas in the filter module from 0, 1 m / s and 2 m / s. A cleaning process by backwashing and simultaneous gas purging the membranes of a filter module 10 is preferably terminated by the supply of drinking water is stopped in the filter module, which in the filter module remaining backwashing what ser displaced by the gas, and is discharged through a drain, and Filter module is filled with drinking water before resuming the filtration operation. Cleaning of the filter modules can take place, for example, in periodic, definable time intervals. Furthermore, it may also be expedient to perform a cleaning or gas-assisted backwashing of the filter modules 10 as needed. In particular, it is expedient to carry out a gas-assisted backwashing of the filter modules 10 when - due to deposits on the membrane walls - a decrease in the flow rate is detected via a filter module 10 during the filtration operation.
Zur Erfassung der Wasser-Durchflussmenge über die Filtermodule 10 im Filtrationsbetrieb, umfasst in dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die Umlaufrezirkulationsvor- richtung 4 einen Durchflussmengensensor 29. Dadurch kann ein Reinigungsvorgang bzw. gasunterstützter Rückspülvorgang für die Filtermodule 10, bei einer Unterschreitung eines festlegbaren Schwellwerts für die Durchflussmenge vorgenommen werden. Grundsätzlich kann ein Reinigungsvorgang sowohl manuell als auch automatisiert eingeleitet werden. Bevorzugt wird ein Reinigungsvorgang von einer entsprechend programmierten Steuerungsvor- richtung des Wasseraufbereitungssystems 1 eingeleitet und durchgeführt, sodass ein besonders effizienter Betrieb des Wasseraufbereitungssystems 1 bereitgestellt werden kann. In order to detect the water flow rate through the filter modules 10 in filtration operation, in the embodiment shown in FIG. 1, the circulation recirculation device 4 comprises a flow rate sensor 29. Thus, a cleaning process or gas-assisted backflushing process for the filter modules 10 can be achieved Threshold for the flow rate can be made. In principle, a cleaning process can be initiated both manually and automatically. Preferably, a cleaning process is initiated and carried out by a correspondingly programmed control device of the water treatment system 1, so that a particularly efficient operation of the water treatment system 1 can be provided.
Alternativ und/oder zusätzlich kann die Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 wenigstens zwei Drucksensoren 30 zur Erfassung des Druckverlustes über die Filtermodule 10 im Filtrations- betrieb umfassen, und kann ein Reinigungsvorgang für die Filtermodule 10 bei Überschreitung eines festlegbaren Schwellwerts für den Druckverlust über die Filtermodule 10 vorgenommen bzw. eingeleitet werden. Alternatively and / or additionally, the circulation recirculation device 4 may comprise at least two pressure sensors 30 for detecting the pressure loss across the filter modules 10 during filtration operation, and a cleaning process for the filter modules 10 may be carried out if a definable threshold value for the pressure loss is exceeded via the filter modules 10. be initiated.
Zur Wiederaufnahme des Filtrationsbetriebes nach Rückspül en aller Filtermodule 10 kann das Absperrorgan 18 geschlossen, und das Umschaltmittel 19 in den Filtrationsmodus zurückgeschaltet werden, um die Filtermodule 10 strömungstechnisch mit der oder den Rückführungs- leitung(en) 7 zu verbinden, und die Filtermodule 10 strömungstechnisch von der Rück- spülflüssigkeitsquelle 16 zu trennen. Nach Öffnen des Absperr- oder Durchflussregelorgans 14, sowie Öffnen aller Absperrorgane 15 kann der Filtrationsbetrieb wieder aufgenommen werden. To resume the filtration operation after backwashing en all filter modules 10, the obturator 18 can be closed, and the switching means 19 are switched back into the filtration mode to fluidly connect the filter modules 10 with the or the return line (s) 7, and the filter modules 10 fluidically from the backwashing liquid source 16. After opening the shut-off or flow control member 14, and opening all shut-off valves 15, the filtration operation can be resumed.
Zur weiteren Verbesserung der Aufbereitung des Wassers 2 im Wasserreservoir 3, kann die Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 des Wasseraufbereitungssystems 1 einen Aktivkohlefilter
31 umfassen, wie dies auch im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dargestellt ist. Mittels eines solchen Aktivkohlefilters 31 sind vor allem im Wasser 2 gelöste, nicht-partikuläre Stoffe, insbesondere niedermolekulare organische Verbindungen aus dem Wasser entfernbar. Wie in der Fig. 1 dargestellt, ist ein Aktivkohlefilter 31 bevorzugt wahlweise absperrbar oder durchströmbar mit den Leitungen der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 leitungsverbunden. Dadurch kann das Wasser 2 wahlweise - durch Öffnen der Ventile 32 und Schließen des Ventils 33 - über den Aktivkohlefilter 31 geführt werden, oder das Wasser 2 - durch Öffnen des Ventils 33 und Schließen der Ventile 32 - ohne Durchführung durch den Aktivkohlefilter 31 in das Wasserreservoir 3 geführt werden. Dies kann zweckmäßig sein, um beispielsweise eine Entfernung von im Wasser erwünschten Substanzen zu verhindern, zum Beispiel während das Wasserreservoir 3 zum Baden benutzt wird. To further improve the treatment of the water 2 in the water reservoir 3, the circulation recirculation device 4 of the water treatment system 1, an activated carbon filter 31, as shown in the embodiment of FIG. 1. By means of such an activated carbon filter 31, especially in the water 2 dissolved, non-particulate substances, in particular low molecular weight organic compounds from the water are removable. As shown in FIG. 1, an activated carbon filter 31 is preferably selectively shut off or flow-connected to the lines of the circulation recirculation device 4 line connected. As a result, the water 2 can be selectively guided - by opening the valves 32 and closing the valve 33 - over the activated carbon filter 31, or the water 2 - by opening the valve 33 and closing the valves 32 - without passing through the activated carbon filter 31 into the water reservoir 3 are guided. This may be useful, for example, to prevent removal of substances desired in the water, for example while the water reservoir 3 is being used for bathing.
Für alle obenstehend angeführten Absperrorgane und/oder Durchflussregelorgane 14, 15, 18, 19, 26, 27, 32 und 33 gilt, dass zum Absperren bzw. Öffnen von Leitungsverbindungen Ab- Sperrventile bzw. -organe diversester Art verwendet werden können, beispielsweise sogenannte , Auf/Zu- Ventile'. Dabei können sowohl manuell verstellbare als auch elektronisch automatisiert verstellbare Ventile eingesetzt werden. Bevorzugt werden elektronisch ansteuerbare Ventile eingesetzt, sodass der Betrieb des Wasseraufbereitungssystems 1 mittels automatischer bzw. programmierbarer Steuerungen ermöglicht ist. Im Falle eines Durchflussregelor- gans können insbesondere stufenlos verstellbare Ventile eingesetzt werden. For all above-mentioned shut-off valves and / or flow control devices 14, 15, 18, 19, 26, 27, 32 and 33 applies that can be used for shutting off or opening of line connections Ab- shut-off valves or organs of various kinds, for example, so-called On / off valves'. Both manually adjustable and electronically automatically adjustable valves can be used. Preferably electronically controllable valves are used so that the operation of the water treatment system 1 is made possible by means of automatic or programmable controls. In the case of a flow control element, in particular continuously variable valves can be used.
Wie im Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1 dargestellt ist, kann die Umlaufrezirkulations- vorrichtung 4 auch einen oder mehrere Ionentauscher 34 umfassen. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist in der Fig. 1 lediglich ein Ionentauscher 34 dargestellt. Derartige Ionentauscher 34 können als Kationentauscher oder Anionentauscher ausgestaltet sein, und können vorteilhafterweise primär zur Entfernung ionischer Nährstoffverbindungen aus dem Wasser 2 benutzt werden, indem das Wasser in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 durch einen oder mehrere Ionentauscher 34 geführt wird. Weiters kann es zweckmäßig sein, in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 des Wasseraufbereitungssystems 1 eine Dosiervorrichtung 35 anzuordnen, mittels welcher Dosiervorrichtung 35 aus einer Chemikalienquelle 36 antimikrobiell wirkenden Substanzen in das Wasser
eingebracht werden können. Zum Beispiel ist so ein Beimengen von Silber-Nanopartikeln in das Wasser 2 ermöglicht. As shown in the embodiment of FIG. 1, the circulation recirculation device 4 may also comprise one or more ion exchangers 34. For reasons of clarity, only one ion exchanger 34 is shown in FIG. Such ion exchangers 34 may be configured as cation exchangers or anion exchangers, and may advantageously be used primarily to remove ionic nutrient compounds from the water 2 by passing the water in the circulating recirculation device 4 through one or more ion exchangers 34. Furthermore, it may be expedient to arrange a metering device 35 in the circulation recirculation device 4 of the water treatment system 1, by means of which metering device 35 from a chemical source 36 antimicrobial substances in the water can be introduced. For example, such an admixture of silver nanoparticles in the water 2 is possible.
Schließlich kann das Wasseraufbereitungssystem 1 eine Dosiervorrichtung 37 umfassen, mit- tels welcher dem Wasser aus einer Duftstoffquelle 38 Duftstoffe beigemengt werden können. Im in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine derartige Dosiervorrichtung 37 in der Umlaufrezirkulationsvorrichtung 4 angeordnet. Grundsätzlich kann ein Beimengen von Duftstoffen allenfalls auch direkt in das Wasserreservoir 3 erfolgen. Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten des Wasseraufbereitungssystems bzw. des Verfahrens zur Wasseraufbereitung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Finally, the water treatment system 1 can comprise a metering device 37, by means of which 38 fragrances can be added to the water from a fragrance source 38. In the embodiment shown in FIG. 1, such a metering device 37 is arranged in the circulation recirculation device 4. In principle, a blending of fragrances can at best also take place directly in the water reservoir 3. The embodiments show possible embodiments of the water treatment system and the method for water treatment, it being noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated embodiments thereof, but also various combinations of the individual embodiments are mutually possible and this variation possibility due to Teaching for technical action by objective invention in the skill of those working in this technical field is the expert.
Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can also represent independent, inventive or inventive solutions.
Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. Sämtliche Angaben zu Werteber eichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8, 1, oder 5,5 bis 10.
Vor allem können die einzelnen in der Fig. 1 gezeigten Ausführungen den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen, erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren zu entnehmen. Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus des Wasseraufbereitungssystems dieses bzw. dessen Bestandteile schematisch und teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
The task underlying the independent inventive solutions can be taken from the description. All statements about value ranges in the present description are to be understood as encompassing any and all subsections thereof, eg the indication 1 to 10 is to be understood as encompassing all subareas, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10 are, ie all sub-areas begin with a lower limit of 1 or greater and end at an upper limit of 10 or less, eg 1 to 1.7, or 3.2 to 8, 1, or 5.5 to 10. Above all, the individual embodiments shown in FIG. 1 can form the subject of independent solutions according to the invention. The relevant objects and solutions according to the invention can be found in the detailed descriptions of these figures. For the sake of order, it should finally be pointed out that, for a better understanding of the design of the water treatment system, this or its components have been shown schematically and in part unevenly and / or enlarged and / or reduced in size.
Bezugszeichenaufstellung REFERENCE NUMBERS
Wasseraufbereitungssystem 31 AktivkohlefilterWater treatment system 31 Activated carbon filter
Wasser 32 Ventil Water 32 valve
Wasserreservoir J J Ventil Water reservoir J J valve
Uml aufr ezi rkul ati on svorri chtung 34 Ionentauscher Circuit designation 34 Ion exchanger
Fördervorrichtung 35 DosiervorrichtungConveying device 35 metering device
Entnahmeleitung 36 ChemikalienquelleExtraction line 36 Chemical source
Rückführungsleitung 37 DosiervorrichtungReturn line 37 Metering device
Filtereinrichtung 38 DuftstoffquelleFilter device 38 fragrance source
Membranfiltrationsvorrichtung Membrane filtration device
Filtermodul filter module
Beschickungsraum loading space
Dichtmittel sealant
Filtratraum filtrate
Durchflussregelorgan Flow control member
Absperrorgan shutoff
Rückspülflüssigkeitsquelle Rückspülflüssigkeitsquelle
Abfluss outflow
Absperrorgan shutoff
Umschaltmittel switching
Trinkwasserzuleitung drinking water supply
Druckminderer pressure reducer
Dosiervorrichtung metering
Chemikalienquelle chemical source
Gaszufuhrvorrichtung Gas supply means
Luftgebläse air blower
Absperrorgan shutoff
Absperrorgan shutoff
Gaseinleitungsanschluss Gas inlet port
Durchflussmengensensor Flow sensor
Drucksensor
pressure sensor